Przedmiotem wynalazku jest sposób izomeryzacji ksylenów z zastosowaniem w szczególnosci katalizatorów mordenitowych pochodzenia polskiego lub radzieckiego.Obecnie zapotrzebowanie na p-ksylen jest duze i stale wzrasta ze wzgledu na wzrost produkcji wlókien sztucznych, dla których jest on waznym surowcem.Mieszanina izomerów ksylenu znajduje sie we frakcji aromatycznych weglowodorów typu C8. Wyosabnia- nie p-ksylenu znane na przyklad z opisów patentowych polskich nr 69594 i 77965 prowadzi sie metoda kom¬ binowana destylacyjno-krystalizacyjna lub nowsza wykorzystujaca sorpcyjne wlasnosci zeolitów. p-Ksylen otrzymuje sie przede wszystkim na drodze katalitycznej reakcji izomeryzacji poszczególnych skladników frakcji ksylenowej lub mieszaniny ubogiej w p-ksylen a pozostalej po jego oddzieleniu.W zasadzie problem ten rozwiazuje sie poprzez stosowanie „kwasowych" katalizatorów, a w szczególnosci glinokrzemianów amorficznych zawierajacych tlenki metali ciezkich, ziem odbarwiajacych traktowanych kwasem fluorowodorowym, platynowego glinokrzemianu i innych.Najczesciej stosowane sa amorficzne glinokrzemiany. Zasadnicza niedogodnoscia ich stosowania jest dosc wysoka temperatura przemian katalitycznych, bo okolo 450°-500°C.Znany z polskiego opisu patentowego nr 97858 sposób izomeryzacji weglowodorów aromatycznych o 8 atomach wegla, polega na tym, ze w aparaturze przeznaczonej do izomeryzacji kontaktuje sie mieszanine weglo¬ wodorów aromatycznych w fazie gazowej z katalizatorem zeolitowym typu ZSM-5, ZSM-12 lub ZSM-21 w tem¬ peraturze 250-550°C pod cisnieniem 10.5-21 kG/cm2, przy wagowej przestrzennej szybkosci przeplywu w przeliczeniu na katalizator wynoszacej okolo 1-2000 na godzine. Katalizator zeolitowy laczy sie z metalem lub zwiazkiem metalu z VIII grupy ukladu okresowego pierwiastków.Wiadomym jest, ze mordenity róznia sie swymi wlasnosciami w zaleznosci od pochodzenia (naturalne, syntetyczne), metod otrzymywania (na przyklad „szerokoporowaty,\ „waskoporowaty" ilosci domieszek i skla¬ du fazy krystalicznej a nawet i szarzy produkcji) oraz metod modyfikacji.Stwierdzono, ze nie tylko wymienione w polskim opisie patentowym nr 97858 katalizatory izomeryzuja ksyleny. Reaguja równiez inne katalizatory na przyklad pochodzenia polskiego i/lub radzieckiego z tym, ze te ostatnie bez dodatkowych aktywnych komponentów kosztownych metali VIII grupy ukladu okresowego pier¬ wiastków.109594 Wiadomo jest równiez, ze otrzymana w procesie krystalizacji sodowa forma mordcnitu, poddawana naste¬ pnie obróbce roztworem kwasu prowadzi do otrzymania katalizatorów o duzej termostabilnosci i kwasoodpor- nosci obok wysokiej aktywnosci katalitycznej. lorma wodorowa mordenitu jest najaktywniejsza taki katalizator nie wymaga wprowadzenia aktywnych komponentów kosztownych metali VIII grupy ukladu okresowego.Formy mordenitu z jednowartosciowymi kationami sa calkowicie nieaktywne w reakcji izomeryzacji, for¬ my z dwu lub trójwartosciowymi kationami sa mniej aktywne.Próbki formy wodorowej mordenitu otrzymyne przez termiczny rozklad formy amonowej maja mniejsza kwasoodpornosc od próbek wodorowej formy mordenitu otrzymanych dzialaniem kwasu patrz R. A. Baran, I. M. Belenkaja, M. M. Dubin, Jzv. A. N. SSSR Chim. 8 1707 (1973).Przy kwasowej obróbce sodowego mordenitu, oprócz procesu wymiany jonów sodowych na wodorowe, ma miejsce dealuminacja polegajaca na usunieciu glinu ze szkieletu zeolitowego bez zniszczenia struktury krystali¬ cznej. W zaleznosci od sposobu obróbki mozna otrzymac mordenit w formie wodorowej o róznym stopniu deal- uminacji. Poniewaz sklad wyjsciowej zwykle sodowej formy mordenitu zalezny jest od metody otrzymywania, a nawet przy tej samej metodzie od szarzy produkcyjnej preparatu, dlatego dla jego obróbki nalezy kazdorazowo opierac sie na atestowanej analizie.Celem wynalazku jest zastosowanie jako katalizatorów mordenitów pochodzenia polskiego lub radzieckiego otrzymanych na drodze kwasowej obróbki sodowej formy mordenitu dla przemian katalitycznych.Stwierdzono, ze otrzymuje sie izomery ksylenu z wysoka ich wydajnoscia i selektywnoscia procesu przez prowadzenie reakcji w obecnosci katalizatorów mordenitowych pozbawionych spoiwa, (a prasowanych w znany sposób pod zwiekszonym cisnieniem w formie wodorowej lub w formie wodorowej i dealuminowanej korzystnie o stosunku molowym Si02) A1203 okolo 20-23 i w temperaturze 200-250°C. Budowie takiej odpowiadaja mordenity pochodzenia polskiego i radzieckiego.Stosujac sposób wedlug wynalazku uzyskuje sie nie tylko zmniejszenie kosztów inwestycyjnych poprzez obnizenie temperatury procesu lecz osiaga sie równiez powazne oszczednosci energii i unika wprowadzenia kosztownych komponentów pierwiastków VIII grupy ukladu okresowego.Przyklad I. Proces prowadzi sie w reaktorze przeplywowym, w którym znajduje sie 100 ml kataliza¬ tora mordenitu o stopniu zamiany jonów Na* na H+ = 80%. niedealuminowanego, czyli o stosunku molowym Si02(Al203 okolo 10. Do reaktora wprowadza sie m-ksylen w ilosci 408 do 2210 g m-ksylenu na godzine.Proces prowadzi sie w temperaturze 250°C i pod cisnieniem atmosferycznym. Uzyskuje sie przemiane (konwer¬ sje) 5 do 21% wagowych, wydajnosc (p- + o-ksylenów) 4 do, 19% wagowych i selektywnosc (p— + o-ksylenów) 88 93% wagowych.Przyklad II. Proces prowadzi sie w reaktorze przeplywowym, w którym znajduje sie 100 ml kataliza¬ tora mordenitu o stopniu zamiany jonów Na* na H* = 80%, niedealuminowanego czyli o stosunku molowym Si02/Al203 okolo 10. Do reaktora wprowadza sie m-ksylen w ilosci 408-2278 g m-ksylenu na godzine. Proces prowadzi sie w temperaturze 300°C i pod cisnieniem atmosferycznym. Uzyskuje sie przemiane (konwersje) 28 do 47% wagowych, wydajnosc (p + o-ksylenów) 22 do 38% wagowych, i selektywnosc (p— + o-ksylenów) 79 do 82% wagowych.Przyklad HI. Proces prowadzi sie w reaktorze przeplywowym, w którym znajduje sie 100 ml kataliza¬ tora mordenitu o stopniu zamiany jonów Na+ na H*= 100% dealuminowanego tak, ze stosunek molowy Si02/Al203 = 20. Do reaktora wprowadza sie m-ksylen w ilosci 440-1740 g m-ksylenu na godzine. Proces prowadzi sie w temperaturze 200°C i pod cisnieniem atmosferycznym. Uzyskuje sie przemiane (konwersje) 52 do 61% wagowych, wydajnosc (p + o-ksylenów (29 do 36% wagowych i selektywnosc (p-.+ o-ksylenów) 82-87% wagowych.Przyklad IV. Proces prowadzi sie w reaktorze przeplywowym, w którym znajduje sie 100 ml kataliza¬ tora mordenitu o stopniu zamiany jonów Na* na H*= 100% dealuminowanego tak, ze stosunek molowy Si02/Al203= 23. Do reaktora wprowadza sie m-ksylen w ilosci 323 do 2551 g m-ksylenu na godzine. Proces prowadzi sie w temperaturze 250°C i pod cisnieniem atmosferycznym . Uzyskuje sie przemiane (konwersje) 52 . do 40% wagowych, wydajnosc (p- + o-ksylenów) 33 do 35% wagowych selektywnosc (p- + o-ksylenów) 66 do 88% wagowych.Zastrzezenie patentowe Sposób izomeryzacji ksylenów polegajacy na kontaktowaniu mieszaniny weglowodorów aromatycznych w fazie gazowej z katalizatorem zeolitowym, znamienny tym, ze proces izomeryzacji prowadzi sie w obecnosci katalizatorów mordenitowych pozbawionych spoiwa w formie wodorowej lub w formie wodorowej i dealuminowanej o stosunku molowym Si02 /A1203 okolo 10, korzystnie o stosunku molowym Si02/Al203 okolo 20 23 i w temperaturze 200 250°C.Prac. Poligraf, UP P RL naklad 120 +8 Cena 45 zl PL