NO168286B - Katalysatorbaerer av kaliumkarbonat, katalysatorblanding, fremgangsmaate til fremstilling av baereren og blandingen samt anvendelse av katalysatorblandingen - Google Patents

Katalysatorbaerer av kaliumkarbonat, katalysatorblanding, fremgangsmaate til fremstilling av baereren og blandingen samt anvendelse av katalysatorblandingen Download PDF

Info

Publication number
NO168286B
NO168286B NO862516A NO862516A NO168286B NO 168286 B NO168286 B NO 168286B NO 862516 A NO862516 A NO 862516A NO 862516 A NO862516 A NO 862516A NO 168286 B NO168286 B NO 168286B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
catalyst
carrier
mixture
alkali metal
potassium carbonate
Prior art date
Application number
NO862516A
Other languages
English (en)
Other versions
NO168286C (no
NO862516D0 (no
NO862516L (no
Inventor
Charles Alfred Drake
Original Assignee
Phillips Petroleum Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Phillips Petroleum Co filed Critical Phillips Petroleum Co
Publication of NO862516D0 publication Critical patent/NO862516D0/no
Publication of NO862516L publication Critical patent/NO862516L/no
Publication of NO168286B publication Critical patent/NO168286B/no
Publication of NO168286C publication Critical patent/NO168286C/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/02Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the alkali- or alkaline earth metals or beryllium
    • B01J23/04Alkali metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/20Carbon compounds
    • B01J27/232Carbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms
    • C07C2/02Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition between unsaturated hydrocarbons
    • C07C2/04Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition between unsaturated hydrocarbons by oligomerisation of well-defined unsaturated hydrocarbons without ring formation
    • C07C2/06Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition between unsaturated hydrocarbons by oligomerisation of well-defined unsaturated hydrocarbons without ring formation of alkenes, i.e. acyclic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C07C2/08Catalytic processes
    • C07C2/24Catalytic processes with metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2521/00Catalysts comprising the elements, oxides or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium or hafnium
    • C07C2521/18Carbon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/02Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of the alkali- or alkaline earth metals or beryllium
    • C07C2523/04Alkali metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2527/00Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • C07C2527/20Carbon compounds
    • C07C2527/232Carbonates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Color Television Systems (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Description

Oppfinnelsen angår katalysatorer. Nærmere bestemt angår den en katalysatorbærer omfattende kaliumkarbonat som har en minimums-partikkelstørrelse på tilnærmet 300 pm og en knusestyrke på minst 2,27 kg, og 0,09-9 vektprosent av minst én karbonholdig forbindelse, en katalysatorblanding omfattende katalysatorbæreren, fremgangsmåte til fremstilling av katalysatorbæreren resp. katalysatorblandingen og anvendelse av katalysatorblandingen.
Det er kjent i faget å anvende bårede alkalimetallkatalysatorer for slike omsettinger som propendimerisering. Dessuten er bruken av alkalimetallkarbonater som katalysatorbærere kjent i faget. Katalysatorer såsom alkalimetaller båret på alkali-metallkarbonatbærere gir imidlertid ikke alltid høye utbytter av de ønskede produkter, enten på grunn av lav omsetting av matningsmaterialet, lav produktselektivitet eller begge deler. Dessuten har bruken av alkalimetallkarbonater alene som katalysatorbærere bydd på ulemper, særlig i operasjoner med fast masse fordi bærerne ikke har tilstrekkelig styrke. Alternativt har tidligere kjente alkendimerisasjon-katalysatorsystemer vært begrenset til bruken i reaksjoner av satsvis type på
grunn av katalysatoroppløseligheten eller den sprøde natur av tidligere kjente partikkelformede katalysatorer.
Det er derfor en hensikt med oppfinnelsen å skaffe katalysatorbærere og katalysatorblandinger som er velegnet til bruk i operasjoner med fast masse, og som kan anvendes ved dimerisasjon av dimeriserbare alkener, særlig propen for oppnåelse av et dimerisert produkt med høyt utbytte og høy selektivitet.
En annen hensikt med oppfinnelsen er å skaffe en fremgangsmåte til fremstilling av katalysatorblandingene ifølge oppfinnelsen.
I henhold til den foreliggende oppfinnelse er det funnet at pellettering av kaliumkarbonat i nærvær av en karbonholdig forbindelse og deretter oksidativ fjerning av en porsjon av den karbonholdige forbindelse gir en robust bærer med høy knusestyrke som tillater fremstilling av dimerisasjonskatalysator-blandingen med alkalimetallet i sin grunnstofform med høy dimerisasj onsaktivitet.
Fremstillingen av katalysatorbæreren omfatter først pelletering av en blanding av kaliumkarbonat og 0,1-10 vektprosent av minst én karbonholdig forbindelse, og deretter oppvarming av det pelleterte produkt i en oksygenholdig atmosfære under betingelser som er egnet til å oksidere 10-90 % av den karbonholdige forbindelse. Den resulterende bærer kan deretter bringes i berøring i en oksygenfri atmosfære med minst ett alkalimetall i grunnstofform ved en temperatur som er tilstrekkelig til å bringe alkalimetallet til å smelte for fremstilling av en dimerisasjonskatalysatorblanding.
I katalysatorbæreren ifølge oppfinnelsen er konsentrasjonen av den nevnte karbonholdige forbindelse betydelig mindre på overflaten av den nevnte bærer enn i dens indre partier. Denne forskjell i innhold av karbonholdig forbindelse mellom bærerens indre og ytre partier skriver seg fra den partielle oksidasjon av bæreren som utføres etter at kaliumkarbonatet er pelletert. Katalysatorbæreren kan anvendes sammen med 0,1-20 vektprosent av minst ett alkalimetall for å gi en katalysatorblanding.
Nærmere bestemt er katalysatorbæreren ifølge oppfinnelsen definert i krav 1, mens katalysatorblandingen er definert i krav 3. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen til fremstilling av katalysatorbæreren og katalysatorblandingen er angitt i krav 6 respektive 8, og anvendelsen av katalysatorblandingen er angitt i krav 10.
Kaliumkarbonatbæreren ifølge oppfinnelsen fremstilles ved
først pelletering av en blanding av kaliumkarbonat og 0,1-
10 vektprosent av minst én karbonholdig forbindelse. Kaliumkarbonat er lett tilgjengelig i handelen og en hvilken som helst slik kilde er egnet. Uttrykket "karbonholdig forbindelse" slik det er brukt i den foreliggende fremstilling, er ment å inkludere forskjellige former av grunnstoffet karbon såsom, men ikke begrenset til, sot, trekull, kokosnøttrekull, amorf grafitt, krystallittgrafitt og lignende, samt blandinger av hvilke som helst to eller flere derav. Findelt grafitt foretrekkes for tiden fordi det er nyttig både som et smøremiddel for matrisen i pelleteringsprosessen, og det meddeler dramatisk forbedret aktivitet til den ferdige dimerisasjonskatalysator.
Den faktiske pelleteringsoperasjon kan utføres i et hvilket
som helst egnet pelleteringsapparat. Om ønskelig kan smøremidler såsom stearinsyre, kolofonium, hydrogenert kokosnøttolje og lignende også settes til blandingen av kaliumkarbonat/karbonholdig forbindelse som skal pelleteres.
Den pelleterte bærer kan deretter underkastes direkte det
neste trinn, dvs. det partielle oksidasjonstrinn, eller kan valgfritt males til partikler med mindre størrelse om ønskelig for etterfølgende bruk.
Den pelleterte bærer, enten som pelletene eller som mindre knuste partikler, blir deretter varmet opp i en oksygenholdig atmosfære under betingelser som er egnet til å oksidere i området av 10-90% av den karbonholdige forbindelse. Skjønt egnede oksidasjonsbetingelser lett kan bestemmes av fagfolk,
er temperaturer i området 200-900°C over et tidsrom på 0,1-
48 timer i alminnelighet passende. Det vil forstås av fagfolk at lengre berøringstider generelt vil være det riktige ved lavere behandlingstemperaturer, mens kortere berøringstider vil være passende ved høyere behandlingstemperaturer. Fortiden foretrukne behandlingstemperaturer ligger i området 250-600°C ved en behandlingstid på 0,5-6 h. Slike behandlingsbetingelser ventes å bevirke oksidasjon av minst 20% av den karbonholdige forbindelse, men mindre enn ca. 80% av den karbonholdige forbindelse. Helst anvendes behandlingsforhold som bevirker oksidasjon av 30-70% av den karbonholdige forbindelse. Som et resultat av denne partielle oksidasjon av den pelleterte bærer er konsentrasjonen av karbonholdig forbindelse som blir tilbake på overflaten av bæreren, betydelig mindre enn konsentrasjonen av karbonholdig forbindelse som blir tilbake i de indre partier av bæreren.
Den pelleterte, oksiderte bærer kan deretter direkte underkastes det neste trinn, dvs. behandling med minst ett katalytisk aktivt materiale, eller valgfritt males til mindre partikler dersom det er ønskelig for etterfølgende bruk.
Den pelleterte bærer fremstilt som beskrevet ovenfor er meget nyttig for fremstillingen av katalysatorer båret på kaliumkarbonat på grunn av den høye knusestyrke av de resulterende pellets eller det malte partikkelformede materiale som fås. Således har pellets fremstilt i henhold til den foreliggende oppfinnelse knusestyrker på minst 2,27 kg. Stort sett fås pellets med knusestyrker på minst 9,1 kg, og en knusestyrke så høy som 23 kg eller høyere er mulig. På
grunn av den høye knusestyrke av kaliumkarbonatbærere fremstilt som beskrevet ovenfor er pelletene nyttige i operasjoner med fast masse i den form de fås direkte fra pelleteringsprosessen. Alternativt kan pelletene knuses til partikler med mindre størrelse om ønskelig for mer effektiv pakking av det partikkelformede materiale i et fast katalysatorskikt. For slike formål beholder den pelleterte kaliumkarbonatbærer ifølge oppfinnelsen sin høye knusestyrke for et partikkelformet materiale med så liten størrelse som ca. 300 pi. Det vil selvfølgelig forstås av fagfolk at pellets av nesten hvilken som helst ønsket størrelse kan fremstilles, f.eks. 3,2 mm, 4,7 mm, 5,6 mm, 9,5 mm etc.
Dimerisasjonskatalysatorer
Dimerisasjonskatalysatorer anvendt i utførelsen av den foreliggende oppfinnelse består stort sett av kaliumkarbonatbæreren fremstilt som beskrevet ovenfor, minst ett alkalimetall i grunnstofform og valgfritt ett eller flere av de følgende promotorer:
fritt kobber
fritt kobolt
findelt, rustfritt stål
og blandinger av to eller flere derav. Det skal imidlertid forstås at katalysatorene ifølge oppfinnelsen kan inneholde ytterligere komponenter som ikke virker ugunstig inn på kata-lysatorens ytelse, f.eks. pigmenter, fargestoffer, prosess-hjelpemidler, inerte fyllstoffer, bindemidler og lignende.
De alkalimetaller som anses å ligge innenfor oppfinnelsens omfang, omfatter litium, natrium, kalium, rubidium og cesium. Skjønt andelen alkalimetall kombinert med kaliumkarbonatbæreren kan variere betraktelig, vil generelt minst 1 vektprosent alkalimetall regnet på den samlede vekt av behandlet bærer anvendes. Generelt vil 1-20 vektprosent alkalimetall anvendes, mens 2-15 vektprosent foretrekkes. En alkalimetallmengde på 3-10 vektprosent regnet på den samlede vekt av behandlet bærer er mest foretrukket for mest effektiv bruk av reagenser, høy katalysatoraktivitet og -selektivitet, letthet med hvilken katalysatoren kan fremstilles og lignende. På samme måte er kalium det foretrukne alkalimetall, da det er lett tilgjengelig samt byr på lett og sikker håndtering.
Andelen av eventuelt anvendt promotor, som kan kombineres med kaliumkarbonatbæreren, kan variere betraktelig, men generelt anvendes minst 1 vektprosent av denne promotor regnet på den samlede vekt av behandlet bærer. De følgende mengder er oppgitt for ytterligere veiledning.
Den generelle fremgangsmåte for fremstilling av dimerisasjons-katalysatorene ifølge oppfinnelsen omfatter å bringe den pelleterte bærer etter oksidasjonstrinnet i berøring med minst ett fritt alkalimetall i en oksygenfri atmosfære, f.eks.
Ar eller lignende, ved en temperatur somler—tilstrekkelig
til å bevirke at alkalimetallet smelter. Berøringen utføres fortrinnsvis med kraftig omrøring for å sikre jevn fordeling. Fagfolk vil innse at egnede temperaturer for berøringstrinnet vil variere med det spesielle alkalimetall som anvendes. For eksempel med fritt kalium foretrekkes temperaturer i området 80-100°C, mens med fritt natrium foretrekkes temperaturer i området 100-140°C.
Skjønt den alkalimetallbehandlede bærer opprettholdes på eller over 80°C, kan en hvilken som helst promotor, f.eks. fritt kobber, om ønskelig, tilsettes gradvis mens den behandlede katalysator omrøres kontinuerlig. Katalysatoren er deretter klar til å mates til reaktoren.
Straks fritt alkalimetall og eventuelle ønskede promotorer er blitt avleiret på katalysatoren, kan denne eventuelt underkastes et etterfølgende oppvarmingstrinnfor å sikre så jevn fordeling som mulig av de forskjellige promotormetaller på overflaten av kaliumkarbonatbæreren. Således kan den ferdige katalysator utsettes for en temperatur på minst 150°C i en tid på 0,1-4 timer. En temperatur i området 250-400°C i 0,5-2 timer foretrekkes for tiden.
Reaktanter
Reaktanter som kan anvendes til bruk i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, er alkenske forbindelser som kan (a) selvreagere, dvs. dimerisere, for å gi nyttige produkter som f.eks. selv-reaksjonen av propen som gir 4-metyl-1-penten, og/eller (b) alkenske forbindelser som kan reagere med andre alkenske forbindelser, f.eks. ko-dimerisere, for å gi nyttige produkter, f.eks. ko-dimerisasjon av eten pluss propen gir 1-penten, ko-dimerisasjon av eten og 1-buten gir 3-metyl-1-penten osv. Uttrykket "dimerisasjon" slik det er brukt her, skal innbefatte "ko-dimerisasjon" som angitt ovenfor.
Egnede dimeriserbare alkenske forbindelser er de forbindelser som har 3-30 karbonatomer og har minst én alkensk dobbelt-binding og minst ett allylisk hydrogenatom, dvs. minst ett hydrogenatom festet til et karbonatom som grenser opp til et dobbeltbundet karbonatom. Eksempler på slike forbindelser innbefatter, men er ikke begrenset til acykliske og cykliske alkener, som f.eks. propen, 1-buten, 2-buten, isobuten, 1- penten, 2-penten, 1-heksen, 2-heksen, 3-heksen, 1-hepten, 2- hepten, 3-hepten, de fire normaloktener, de fire normal-nonener osv.; 3-metyl-1-buten, 2-metyl-2-buten, 3-metyl-1-penten, 3-metyl-2-penten, 4-metyl-1-penten, 4-metyl-2-penten, tetrametyleten og lignende; cyklopenten, cykloheksen, metyl-cyklopenten, metylcykloheksen og lignende og blandinger,av to eller flere derav.
Egnede ko-dimeriserbare alkenske forbindelser er de forbindelser som har 2-30 karbonatomer, innbefattet alle de forbindelser som er påtenkt innenfor området "dimeriserbare" alkenske forbindelser som angitt ovenfor. Dessuten er alkenske forbindelser som ikke har minst ett allylisk hydrogenatom også inkludert innen omfanget ko-dimeriserbare alkener. Eksempler på slike forbindelser foruten de som er angitt ovenfor, innbefatter, men er ikke begrenset til eten, 3,3-dimetyl-1-buten, ditertiærbutyleten og lignende og blandinger av hvilke som helst to eller flere derav.
Forbindelsene angitt ovenfor som dimeriserbare alkenske forbindelser kan gjennomgå både selvreaksjon, dvs. dimerisasjon,
og kryssreaksjon, dvs. ko-dimerisasjon, med andre medlemmer
av samme gruppe eller med de forbindelser som er angitt som ko-dimeriserbare. De ko-dimeriserbare forbindelser som ikke har minst ett allylisk hydrogen, kan gjennomgå isomerisasjon for dannelse av et alken som har et allylisk hydrogen under de anvendte reaksjonsbetingelser. Dersom slik isomerisasjon ikke er mulig, må imidlertid de ikke-isomeriserbare, ko-dimeriserbare forbindelser som ikke har minst ett allylisk hydrogen, bringes i berøring med minst én av de "dimeriserbare" forbindelser for å lette den ønskede ko-dimerisasjonsreaksjon. Med andre ord er de ko-dimeriserbare forbindelser som ikke
har minst ett allylisk hydrogenatom, og som ikke kan gjennomgå isomerisasjon for å gi et alken som har minst ett allylisk hydrogen, derfor ikke i stand til å reagere med seg selv under de reaksjonsbetingelser som anvendes for dimerisasjonsreaksjonen.
Reaks jonsbetingelser
Dimerisasjonsreaksjonen ifølge oppfinnelsen kan utføres ved bruk av enten satsvis eller kontinuerlig type drift, skjønt katalysatoren ifølge oppfinnelsen er spesielt godt egnet til kontinuerlig drift, dvs. fast masse. Egnet utstyr som f.eks. autoklaver, rørreaktorer og lignende slik det er velkjent i faget, kan anvendes. Ingen spesielle konstruksjonsmaterialer er nødvendige, slik at stål, rustfritt stål, glassforede reak-torer eller lignende kan anvendes.
Reaksjonstemperaturen kan variere avhengig av katalysatoren og det eller de matningsmaterialer som anvendes. Typisk er et temperaturområde på 50-250°C passende. Temperaturer på 80-200°C foretrekkes, med et område på 120-160°C mest foretrukket, fordi optimale reaksjonshastigheter oppnås med mini-mal dannelse av biprodukt.
Dimerisasjonsreaksjonen kan utføres ved at de dimeriserbare alkener bringes i berøring med katalysator i væskefasen eller gassfasen, avhengig av strukturen og molekylvekten av alkenet, samt av den reaksjonstemperatur og det trykk som anvendes. Trykket i løpet av dimerisasjonsreaksjonen kan variere mellom vide grenser. Generelt fremmer høyere trykk reaksjonsforløpet. Således er trykk fra atmosfæretrykk inntil 69 MPa og høyere egnede. Fortrinnsvis anvendes trykk på 0,69-34,5 MPa, helst trykk i området 6,9-27,6 MPa for oppnåelse av en god balanse mellom reaksjonshastigheten og minimalisering av utstyret og driftsomkostninger som forårsakes av meget høye reaksjons-trykk.
Dersom reaksjonen utføres i væskefasen, kan oppløsningsmidler eller fortynningsmidler for reaktantene anvendes. Mettede alifatiske hydrokarboner, f.eks. pentan, heksan, cykloheksan, dodekan; aromatiske forbindelser, særlig de som er uten et alfa-hydrogen (som kan gjennomgå alkylering under reaksjons-betingelsene) såsom benzen og klorbenzen, er egnede. Dersom reaksjonen utføres i gassfasen, kan fortynningsmidler såsom alifatiske hydrokarboner, f.eks. metan, etan og/eller stort sett inerte gasser, f.eks. nitrogen, argon, foreligge.
Berøringstiden for dimerisasjonsreaksjonen avhenger av forskjellige faktorer såsom f.eks. aktiviteten av katalysatoren, temperatur, trykk, struktur av reaktantene som anvendes, det ønskede omsettingsnivå og lignende. Tidsrommet under hvilket de dimeriserbare alkenske forbindelser er i berøring med katalysatoren, kan passende variere mellom 0,1 s og 24 h, skjønt kortere og lengre kontakttider kan anvendes. Fortrinnsvis anvendes tider fra 1 min til ca. 5 h. Når reaksjonen utføres på kontinuerlig måte, er det bekvemt å uttrykke reaktant/katalysator-kontakttiden ved romhastigheten i vekt pr. h (WHSV), dvs. forholdet mellom vekten av reaktant som kommer i berøring med en gitt vekt av katalysator pr. tidsenhet. Således vil et WHSV på 0,1-10 anvendes. Et WHSV på 0,5-5 foretrekkes,
idet 1-4 WHSV er mest foretrukket for optimal katalysator-produktivitet.
Produkter
De alkenske produkter ifølge oppfinnelsen har bevist sin nytte innen en rekke forskjellige anvendelser, f.eks. som monomerer til bruk i fremstillingen av homopolymerer, kopoly-merer, terpolymerer, f.eks. som den tredje komponent i eten-propen-terpolymerer, som er nyttige som syntetiske elastomerer og lignende.
En ytterligere forståelse av oppfinnelsen og dens fordeler skal gis ved henvisning til de følgende eksempler.
Eksempel 1 - katalysatorfremstilling
Katalysatorbærer ble fremstilt ved pelletering av i handelen tilgjengelig vannfritt kaliumkarbonat på en Eureka tablettmaskin av typen Stokes-Pennwalt Model 900-511-6. Pellets (1/8") ble fremstilt og brukt direkte, eller knust og siktet for gjenvinning av en ønsket partikkelstørrelse. Kaliumkarbonat ble blandet med forskjellige mengder matrisesmøremiddel før det ble underkastet pelleteringsprosessen.
Etter pelletering ble kaliumkarbonatpelletene (eller knust, siktet materiale) underkastet en "avbrennings"-periode i en oksygenholdig atmosfære ved en temperatur på 350-900°C i tidsrom i området 0,5-5 h.
Etter avbrenningsbehandlingen ble bæreren varmet opp til 200-250°C, deretter avkjølt til 80-85°C, på hvilket tidspunkt det ønskede alkalimetall og valgfritt findelt rustfritt stål (betegnet som SS i tabell 1), ble tilsatt. Etter at alkalimetallet (og valgfritt SS) var blitt grundig bragt i berøring med bæreren, ble en valgfri etterbehandling utført i en inert atmosfære. Således ble den ferdige katalysator typisk varmet opp til 200-250°C i 0,25-4 h for å sikre en noenlunde ensartet fordeling av alkalimetallet (og eventuelt annen promotor)
på katalysatorbæreren.
De spesielle detaljer for fremstillingen av katalysatorer
brukt i eksempel II, f.eks. matrisesmøremiddel, avbrennings-betingelser, etterbehandlingsbetingelser, nivåer av alkalimetall og promotor, er angitt i tabell I.
Flere av katalysatorbærerne, før K-behandling, ble analysert for resterende karboninnhold etter avbrenningsperioden. Repre-sentative vedier er vist i tabell II.
Knusestyrken av forskjellige pelleterte kaliumkarbonatbærere ble bestemt ved bruk av et instrument for utprøving av pellet-styrke. Den typiske knusestyrke av en 1/8"-diameter pellet ble funnet å variere innen området 9-14 kg. Dette er langt overlegent knusestyrken av granulært (ca. 6 mesh) kaliumkarbonat som bare er ca. 1,4 kg.
Kaliumkarbonatpelletene ble inspisert visuelt både før og
etter "avbrennings"-trinnet. Mens uoksidert bærer var jevnt sort gjennom det hele, var den oksiderte bærer grå på overflaten, mens de indre partier forble sorte. Således, selv ved visuell inspeksjon alene, er det klart at konsentrasjonen av karbonholdig forbindelse er mindre på overflaten av bæreren sammenlignet med konsentrasjonen av karbonholdig forbindelse i de indre partier av bæreren. Ved kraftig oksidasjonsbehandling som f.eks. behandlingen som bæreren fra hvilken katalysator A er fremstilt (900°C i 30 min) viser imidlertid bæreren ikke noe tegn på resterende karboninnhold ved visuell inspeksjon.
Eksempel II - dimerisasjon av propen
Typisk ble dimerisasjonen av propen utført i en vanndampopp-varmet rørreaktor av 316 rustfritt stål (1,3 x 50,8 cm).
Katalysatoren (50 g, tetthet ~> 1,1 g/ml) var avgrenset ovenfor
og nedenfor ved små mengder glassperler og ble varmet opp til en reaksjonstemperatur på 150°C ved ca. 10,3 MPa, og propenet ble pumpet inn i reaktoren med en hastighet på ca. 120 ml/h. Etter ca. 6 timers reaksjonstid ble en prøve tatt og analysert ved gass/væske-kromatografi (gle). Resultater av en rekke propendimerisasjonsreaksjoner er vist i tabell III.
Alle oppfinnelseskatalysatorer av typen "alkalimetall-promotor, kun" (katalysatorer C-L) gir forbedret propenomsetting og forbedret selektivitet for 4-metyl-1-penten i forhold til sammenligningskatalysator A (ikke noe resterende karbonholdig forbindelse) og sammenligningskatalysator B (matrisesmøremiddel av stearat sammenlignet med matrisesmøremiddel av grafitt). Dessuten gav alle oppfinnelseskatalysatorer av typen "alkalimetall-promotor, kun" høyere forhold mellom 4-metyl-1-penten (4-MP-1) og 4-metyl-2-penten (4-MP-2) ennssammenlighingskataly-satorene gjorde. Da separasjonen av blandingene av 4-MP-1
og 4-MP-2 er ganske vanskelig, er høye forhold mellom 4-MP-1
og 4-MP-2 ønskelige for utvinning av et rent 4-MP-1.
Flere av oppfinnelseskatalysatorene promotert med alkalimetall/ rustfritt stål (katalysatorer N-R) gir forbedret propenomsetting i forhold til sammenligningskatalysator M. Alle oppfinnelseskatalysatorer gir produktselektiviteter som er sammenlignbare med eller bedre enn den som oppnås med sammenligningskatalysa-toren. Dessuten skaffer flere av oppfinnelseskatalysatorene oså en betydelig økning i 4-MP-1/4-MP-2-forholdet sammenlignet med sammenligningskatalysator M.
Det skal bemerkes at tilsettingen av rustfritt stål til sammenligningskatalysator M meddeler forbedret katalysatoraktivitet sammenlignet med sammenligningskatalysatorer A og B, men at pelletert kaliumkarbonatbærer ifølge oppfinnelsen er nødvendig for de høye omsettinger som oppvises, f.eks. ved katalysator N, de høye selektiviteter som oppvises, f.eks. ved katalysator 0, og de høye 4-MP-1/4-MP-2-forhold som oppvises, f.eks. ved katalysator 0.
Eksemplene er gitt bare for å belyse utførelsen av oppfinnelsen og skal ikke anses som begrensende. Forskjellige variasjoner og modifikasjoner som ikke avviker fra oppfinnelsens omfang og ånd, kan benyttes.

Claims (11)

1 . Katalysatorbærer omfattende kaliumkarbonat som har en minimums-partikkelstørrelse på tilnærmet 300 um og en knusestyrke på minst 2,27 kg, og 0,09-9 vektprosent av minst én karbonholdig forbindelse, karakterisert ved at konsentrasjonen av den nevnte karbonholdige forbindelse er betydelig mindre på overflaten av den nevnte bærer enn i dens indre partier.
2. Katalysatorbærer som angitt i krav 1, karakterisert ved at den nevnte karbonholdige forbindelse er valgt fra sot, trekull, kokosnøttrekull, amorf grafitt og krystallittgrafitt.
3. Katalysatorblanding, karakterisert ved at den omfatter katalysatorbæreren ifølge krav 1 eller 2 og 0,1-20 vektprosent av minst ett fritt alkalimetall.
4. Katalysatorblanding som angitt i krav 3, karakterisert ved at det nevnte minst ett fritt alkalimetall er kalium.
5. Katalysatorblanding som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at den videre inneholder minst én komponent valgt fra fritt kobolt, fritt kobber og findelt rustfritt stål.
6. Fremgangsmåte til fremstilling av en katalysatorbærer som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved(a) pelletering av en blanding av kaliumkarbonat og 0,1- 10 vektprosent av minst én karbonholdig forbindelse; og (b) oppvarming av det pelleterte produkt fra trinn (a) i en oksygenholdig atmosfære for å oksidere 10-90% av den nevnte karbonholdige forbindelse.
7. Fremgangsmåte som angitt i krav 6, karakterisert ved at trinn (b) utføres ved en temperatur i området 200-900°C i et tidsrom i området 0,1-48 timer.
8. Fremgangsmåte til fremstilling av en katalysatorblanding, særlig i henhold til et hvilket som helst av kravene 3-5, karakterisert ved at bæreren fremstilt i henhold til krav 6 eller 7 bringes i berøring med minst ett fritt alkalimetall i en oksygenfri atmosfære ved en temperatur som er tilstrekkelig til å bevirke smelting av alkalimetallet.
9. Fremgangsmåte som angitt i krav 8, karakterisert ved ytterligere oppvarming av katalysatorblandingen til en temperatur på minst 150°C i en tid på 0,1-4 timer.
10. Anvendelse av katalysatorblandingen som angitt i et av kravene 3-5 for dimerisasjonen av dimeriserbare alkener, særlig propen.
11. Anvendelse som angitt i krav 10, ved at den nevnte dimerisasjon utføres ved en temperatur i området 50-250°C, et trykk i området 0,69-69 MPa, og en romhastighet i vekt pr. time på 0,1-10.
NO862516A 1985-06-24 1986-06-23 Katalysatorbaerer av kaliumkarbonat, katalysatorblanding, fremgangsmaate til fremstilling av baereren og blandingen samt anvendelse av katalysatorblandingen NO168286C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/747,747 US4595787A (en) 1985-06-24 1985-06-24 Potassium carbonate supports, catalysts and olefin dimerization processes therewith

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO862516D0 NO862516D0 (no) 1986-06-23
NO862516L NO862516L (no) 1986-12-29
NO168286B true NO168286B (no) 1991-10-28
NO168286C NO168286C (no) 1992-02-05

Family

ID=25006456

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO862516A NO168286C (no) 1985-06-24 1986-06-23 Katalysatorbaerer av kaliumkarbonat, katalysatorblanding, fremgangsmaate til fremstilling av baereren og blandingen samt anvendelse av katalysatorblandingen

Country Status (9)

Country Link
US (1) US4595787A (no)
EP (1) EP0207378B1 (no)
JP (1) JPS6238240A (no)
AT (1) ATE57852T1 (no)
CA (1) CA1259296A (no)
DE (1) DE3675275D1 (no)
ES (1) ES8706732A1 (no)
FI (1) FI83527C (no)
NO (1) NO168286C (no)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4687877A (en) * 1986-03-28 1987-08-18 Union Carbide Corporation Process for dimerization
US4774215A (en) * 1987-03-16 1988-09-27 Phillips Petroleum Company Glass powder promoter for carbonate supported catalyst
US4835330A (en) * 1987-03-16 1989-05-30 Phillips Petroleum Company Glass powder promoter for carbonate supported catalyst and olefin dimerization processes therewith
FR2615123B1 (fr) * 1987-05-15 1989-06-30 Charbonnages Ste Chimique Catalyseur et procede de dimerisation du propylene en methyl-4-pentene-1
US4810688A (en) * 1987-10-23 1989-03-07 Phillips Petroleum Company Catalyst support and catalyst for olefin dimerization
US4876410A (en) * 1987-10-23 1989-10-24 Phillips Petroleum Company Catalyst support, and catalyst for olefin dimerization
US4895819A (en) * 1988-07-18 1990-01-23 Phillips Petroleum Company Alkali metal carbonate supports and elemental alkali catalysis thereof for olefin dimerization
US4939313A (en) * 1988-07-18 1990-07-03 Phillips Petroleum Company Olefin dimerization using alkali metal carbonate supports and elemental alkali catalysts
US5105048A (en) * 1989-07-05 1992-04-14 Phillips Petroleum Company Catalyst and catalyst supports, with inorganic nitrates, for olefin dimerization
CA2044256C (en) * 1989-10-25 1995-07-25 Mamoru Hama A medical apparatus using ozone gas
US5068488A (en) * 1990-05-02 1991-11-26 Shell Oil Company Olefin ethylation process
US5202298A (en) * 1990-12-05 1993-04-13 Phillips Petroleum Company Process for preparing carbonate supports and catalysts
US5237117A (en) * 1990-12-05 1993-08-17 Phillips Petroleum Company Potassium carbonate supports, catalysts, and olefin dimerization processes therewith
US5126306A (en) * 1991-06-24 1992-06-30 Phillips Petroleum Company Alkali metal catalytic slurry composition
US5474963A (en) * 1993-04-09 1995-12-12 Ube Industries, Ltd. Catalyst for dimerizing α-olefin monomer
CN105813738B (zh) * 2013-12-17 2018-08-28 三井化学株式会社 成型体及其制造方法、α-烯烃二聚化用催化剂以及α-烯烃二聚体的制造方法
KR102549887B1 (ko) * 2021-12-27 2023-07-04 한국지질자원연구원 광학선별기를 이용하여 색상 별 품질 조건을 만족시키는 폐유리병의 색상 선별 방법, 색상 선별 장치 및 색상 선별 시스템

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL44648C (no) * 1935-10-23
US2866790A (en) * 1957-02-18 1958-12-30 Phillips Petroleum Co Catalyst and dehydrogenation process
US2994725A (en) * 1958-06-30 1961-08-01 Shell Oil Co Organic chemical reactions
US3325559A (en) * 1960-03-23 1967-06-13 British Petroleum Co Production of 4-methylpentene-1
US3331884A (en) * 1960-03-23 1967-07-18 British Petroleum Co Production of 2-methylpentene-2
GB912822A (en) * 1960-03-23 1962-12-12 British Petroleum Co Improvements in or relating to the production of hexenes
US3084206A (en) * 1960-03-23 1963-04-02 British Petroleum Co Production of hexenes
GB912824A (en) * 1960-03-23 1962-12-12 British Petroleum Co Improvements in or relating to the production of hexenes
GB934449A (en) * 1960-05-31 1963-08-21 British Petroleum Co Improvements in or relating to the isomerisation of hydrocarbons
US3198748A (en) * 1960-09-21 1965-08-03 Engelhard Ind Inc Refractory oxide-alkaline earth carbonate supported catalyst
US3389190A (en) * 1960-12-19 1968-06-18 British Petroleum Co Catalyst and polymerisation process using said catalyst
BE614789A (no) * 1961-03-07 1900-01-01
GB1014531A (en) * 1961-03-09 1965-12-31 Goodyear Tire & Rubber Preparation of 4-methyl-1-pentene
US3175020A (en) * 1961-09-15 1965-03-23 California Research Corp Production of 4-methyl-1-pentene
US3175021A (en) * 1961-09-15 1965-03-23 California Research Corp Production of 2-methyl-2-pentene
US3916019A (en) * 1961-10-19 1975-10-28 Ethyl Corp Olefin dimerization
NL302695A (no) * 1963-02-11 1900-01-01
US3305599A (en) * 1963-03-12 1967-02-21 Goodyear Tire & Rubber Propylene dimerization
US3317628A (en) * 1963-07-12 1967-05-02 Monsanto Co Polymerization of olefins using ammoniated cobalt salt impregnated carbon catalyst
DE1518176A1 (de) * 1965-03-26 1969-02-06 Glanzstoff Ag Verfahren zur Herstellung von 4-Methylpenten-1
BE579525A (no) * 1965-04-14 1900-01-01
NL6608613A (no) * 1965-06-21 1966-12-22
GB1247445A (en) * 1969-05-29 1971-09-22 Bp Chem Int Ltd Production of olefins
GB1310476A (en) * 1970-11-26 1973-03-21 Sir Soc Italiana Resine Spa Process for producing catalysts for dimerization propylene
GB1310099A (en) * 1970-11-26 1973-03-14 Sir Soc Italiana Resine Spa Process for preparing a dimerization catalyst
JPS472603U (no) * 1971-01-22 1972-08-30
US3816298A (en) * 1971-03-18 1974-06-11 Exxon Research Engineering Co Hydrocarbon conversion process
JPS5310564B2 (no) * 1972-02-03 1978-04-14
IT967652B (it) * 1972-09-20 1974-03-11 Sir Soc Italiana Resine Spa Catalizzatori per la produzione di 4 metil i pentene per dimeriz zazione del propilene e relativo procedimento di preparazione
JPS5523256B2 (no) * 1973-07-12 1980-06-21
GB1553227A (en) * 1976-06-30 1979-09-26 Ici Ltd Dimerisation and codimersiation of olefins
JPS57126426A (en) * 1981-01-27 1982-08-06 Nippon Oil Co Ltd Preparation of 4-methyl-1-pentene
CA1198409A (en) * 1981-12-28 1985-12-24 Keiji Kawamoto Catalyst composition suitable for the dimerization or codimerization of alpha-olefins
EP0143334B1 (en) * 1983-10-29 1988-05-04 Nippon Oil Co. Ltd. Process for preparing 4-methyl-1-pentene
US4544790A (en) * 1984-07-26 1985-10-01 Phillips Petroleum Company Dimerization process and catalysts therefor

Also Published As

Publication number Publication date
FI83527C (fi) 1991-07-25
JPS6238240A (ja) 1987-02-19
ES556418A0 (es) 1987-07-01
ATE57852T1 (de) 1990-11-15
ES8706732A1 (es) 1987-07-01
FI862659A (fi) 1986-12-25
DE3675275D1 (de) 1990-12-06
FI83527B (fi) 1991-04-15
NO168286C (no) 1992-02-05
EP0207378B1 (en) 1990-10-31
NO862516D0 (no) 1986-06-23
FI862659A0 (fi) 1986-06-23
CA1259296A (en) 1989-09-12
EP0207378A1 (en) 1987-01-07
NO862516L (no) 1986-12-29
US4595787A (en) 1986-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO168286B (no) Katalysatorbaerer av kaliumkarbonat, katalysatorblanding, fremgangsmaate til fremstilling av baereren og blandingen samt anvendelse av katalysatorblandingen
US4656154A (en) Potassium carbonate with carbon supports and catalysts with elemental alkali metal
CA1259298A (en) Dimerization process and catalysts therefor
US4810688A (en) Catalyst support and catalyst for olefin dimerization
US4609637A (en) Catalysts for dimerization and process for preparing the catalysts
US4661466A (en) Potassium carbonate supports, catalysts and processes therewith
US4727213A (en) Potassium carbonate supports, catalysts and processes therewith
EP0351748B1 (en) Potassium carbonate supports, catalysts, and olefin dimerization processes therewith
US4774215A (en) Glass powder promoter for carbonate supported catalyst
US4179580A (en) Organic chemical reaction
US4950632A (en) Catalysts and catalyst supports, with inorganic nitrates, for olefin dimerization
US5105049A (en) Olefin dimerization with hydrogen-treated catalysts
US5081094A (en) Alkali metal bicarbonate/alkali metal carbonate support, catalyst system, and olefin dimerization processes therewith
US4835330A (en) Glass powder promoter for carbonate supported catalyst and olefin dimerization processes therewith
NO301694B1 (no) Katalysatorblanding, fremgangsmåte til fremstilling av en katalysatorbærer og anvendelse av katalysatorblandingen for dimerisering av alkener
US4939313A (en) Olefin dimerization using alkali metal carbonate supports and elemental alkali catalysts
US4876410A (en) Catalyst support, and catalyst for olefin dimerization
US5118902A (en) Dimerization process and catalysts therefor
US5132483A (en) Process to reduce fines produced during the catalytic dimerization of olefins
US5105048A (en) Catalyst and catalyst supports, with inorganic nitrates, for olefin dimerization
US5064794A (en) Catalyst supports, catalyst systems, and olefin dimerization
NO901689L (no) Fremgangsmaate til dimerisering av alkener.
US5128298A (en) Potassium carbonate supports and catalysts
US5126306A (en) Alkali metal catalytic slurry composition
US5081093A (en) Product and process of hydrogen treatment of olefin dimerization catalysts