PL57962B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 20.VI.1966 (P 115 209) 30.VIII.1969 57962 KI. 12 g, 11/58 MKP B 01 j UKD W Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Franciszek Piechaczek, mgr Ernest Fatoisz, mgr inz. Romuald Burczyk Wlasciciel patentu: Instytut Ciezkiej Syntezy Organicznej, Blachownia Slaska (Polska) Sposób wytwarzania kontaktu fosforowego Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia kontaktu fosforowego, polegajacy na nanosze¬ niu kwasu fosforowego na nosnik krzemionkowy.Znanymi sposobami kontakty fosforowe otrzy¬ muje sie przez zmieszanie materialu krzemionko¬ wego z kwasem fosforowym o stezeniach powy¬ zej 80% H3PO4 przy czym stosunek wagowy kwasu fosforowego wyrazony w P205 do materialu krze¬ mionkowego w uformowanym kontakcie wynosi 2,0—7,5. Uformowane z takiej mieszaniny ksztalt¬ ki kontaktu prazy sie w temperaturach okolo 400°C, a (przy wyzszych stosunkach P205 do ma¬ terialu krzemionkowego prazenie prowadzi sie w temperaturze dochodzacej nawet do 760°C. Przy takim sposobie wytwarzania otrzymuje sie kon¬ takt albo malo aktyiwny — iprzy stosowaniu wyz¬ szych temperatur prazenia, ale wytrzymaly me¬ chanicznie, albo bardziej aktywny — przy niz¬ szych temperaturach prazenia, ale za to malo wy¬ trzymaly mechanicznie, majacy tendencje do zbry¬ lania sie w warunkach prowadzenia reakcji, szczególnie w obecnosci pary wodnej, tetórej ste¬ zenie winno byc równe -preznosci wody w kwasie fosforowym w danych warunkach.W celu polepszenia aktywnosci i równoczesnego podwyzszenia wytrzymalosci mechanicznej znane jest stosowanie dodatków w postaci tlenków róz¬ nych metali, lub przy maksymalnym stosunku P205 do materialu krzemionkowego dochodzacym 10 15 20 30 do 7,5 stosowanie bardzo stezonego kwasu fosforo¬ wego powyzej 100% H3PO4 i wyprazenie katali¬ zatora w temperaturze do 760°C. W efekcie mimo uzyskania wysokiej aktywnosci, kontakt charak¬ teryzuje sie nadal niezbyt wystarczajaca wytrzy¬ maloscia (mechaniczna. Jednoczesnie wada tych sposobów jest korodujace oddzialywanie stezonych kwasów fosforowych na aparature. Wysoka tem¬ peratura prazenia równiez znacznie poteguje dzia¬ lanie korodujace oraz jest przyczyna duzych strat kwasu fosforowego, gdyz ten ostatni w zakresie stosowanych temlperatur posiada juz znaczna prez¬ nosc par.Wada omawianego sposobu jest równiez duzy naklad energii cieplnej na jednostke produkowa¬ nego kontaktu.Stwierdzono, ze mozna otrzymac kontakt fosfo¬ rowy osadzony na nosniku krzemionkowym, cha¬ rakteryzujacy sie jednoczesnie wysoka aktywnos¬ cia i duza wytrzymaloscia jesli do produkcji kon¬ taktu fosforowego stosowac sie bedzie kwas orto¬ fosforowy o stezeniu nizszym niz 80% i nasycac nim granulowany zel krzemionkowy lub inny po¬ rowaty material krzemionkowy, przy czym pra¬ zenie prowadzic nalezy w temperaturze 100— 250°C. Mimo, ze otrzymany kontakt zawiera znacz¬ nie mniej P2O5 niz kontakty znane, okazalo sie niespodziewanie, ze posiada wyzsza od nich ak¬ tywnosc, duza wytrzymalosc mechaniczna i nie 57962wykazuje tendencji do spiekania sie w warun¬ kach pracy.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze granulowany porowaty material krzemionkowy — naturalny lub syntetyczny, nasyca sie kwasem ortofosforowym o stezeniu od 30—80% H3P04, przy czym stezenie kwasu o-fosfor owego dobiera sie w zaleznosci od porowatosci materialu krzemion¬ kowego i jest Ono odwrotnie proporcjonalne do porowatosci. W temperaturze pokojowej nasyca¬ nie przebiega szybko a moze byc dodatkowo przy¬ spieszone przez prace pod zmniejszonym cisnie¬ niem. Kolejno nadmiar niezaadsorbowanego kwa¬ su ortofosforowego dekantuje sie lub odsacza, a nasycony material krzemionkowy prazy sie w tem¬ peraturze od 100—250°C, w zaleznosci od uzytego nosnika. Proces prazenia moze byc przyspieszony przez prace pod zmniejszonym cisnieniem.Okazalo sie, ze dlugotrwale prazenie w tempe¬ raturach nizszych okolo 100°C lub krótkotrwale prazenie w temperaturach bliskich 250°C daje kontakt fosforowy wysoko aktywny i o duzej wy¬ trzymalosci mechanicznej. Zawartosc wolnego kwasu fosforowego w kontakcie moze byc regu¬ lowana stezeniem uzytego kwasu ortofosforowego.Wyzsze zawartosci wolnego kwasu fosforowego w kontakcie moga byc równiez osiagane przez kil¬ kakrotne nasycanie kwasem ortofosforowym o nizszym stezeniu i prazeniu po kazdym nasyceniu.Stosowanie nizszych stezen kwasu ortofosforo¬ wego i nizszych temperatur pozwala na istotne ograniczenie zjawisk korozji na znaczne oszczed¬ nosci energii cieplnej i kwasu ortofosforowego oraz na otrzymanie kontaktu fosforowego o dobrej aktywnosci i wytrzymalosci mechanicznej.Kontakt wytworzony sposobem wedlug wyna¬ lazku stosowany jest jako katalizator do proce¬ sów oligomeryzacji olefin i procesów alkilacji zwiazków aromatycznych olefinami.Przyklad. Czesc objetosciowa syntetyczne¬ go granulowanego zelu krzemionkowego 0 2—7 mm zadaje sie 1,5 czesciami kwasu ortofosforo¬ wego o stezeniu 65% wagowych i miesza od cza¬ su do czasu w celu uwodnienia roztworu od wy¬ dzielajacych sie z zelu banieozek powietrza. Na¬ sycony zel odsacza sie na nuczy bez uzycia tka¬ niny filtracyjnej, suszy w lOO^C do uzyskania su- 4 chego ziarna, a nastepnie prazy przez 30 minut w temperaturze 200°C. Otrzymany kontakt ma ciezar nasypowy okolo 0,85 kg/l, zawartosc nie- zwiazanego kwasu fosforowego okolo 40% H3P04 i wytrzymalosc mechaniczna srednio 8,6 kG/ziarno.Jego aktywnosc jako katalizatora oligomeryzacji charakteryzuje ponizsze zestawienie: Proces Oligomery- 1 zacja izobu- tylenu Oligomery- zacj a propy¬ lenu Warunki pracy | cis¬ nienie (ata) 1,0 65 temp.(°C) 80° 197,5 sklad suro¬ wca 100$ C4H8 50$ C3H6 502 C3H8 obciaze¬ nie suro¬ wca 1/1 kont- godz. 416 (gaz) 700 800 1,18 (ciecz) 1,88 1,97 prze¬ miana oleiny % 97 54 48 98 | 85 82 Po 300 godz. pracy w drugim procesie, kontakt nie zmienil iswojej wytrzymalosci mechanicznej i dal sie usunac z reaktora rurowego o 0 30 mm przez wysypanie bez uzycia sily.W warunkach oligomeryzacji izobutylenu han¬ dlowy kontakt H 3903 dawal przemiane 76%, przy obciazeniu 156 1 izobutylenu na litr kontaktu i godzine, a wiec wykazuje aktywnosc znacznie mniejsza niz kontakt isporzadzany sposobem we¬ dlug wynalazku. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania kontaktu fosforowego na drodze nasycania nosnika krzemionkowego kwa¬ sem fosforowym i wyprazenia nasyconego materia¬ lu znamienny tym, ze granulowany porowaty ma¬ terial krzemionkowy pochodzenia syntetycznego lub naturalnego nasyca sie roztworem kwasu orto¬ fosforowego o stezeniu 30—80%, a nasycony ma¬ terial krzemionkowy prazy sie w temperaturze 100—250°C. Lub. zakl. Graf. Zam. 162si 28.iv.©9. 23Ó. PL