SA02230440B1 - حفازات لكلورة مؤكسدة لإثيلين إلى 2،1-ثاني كلورو إيثان 1,2-dichloroethane - Google Patents

Abstract

الملخص : يتعلق الاختراع الراهن بحفازات تستخدملكلورة مؤكسدة لإثيلين إلى ١، ٢-ثاني كلورو ايثان تشتعل على مركبات CU و Mg محمولة على ألمينا، حيث يتراوح محتوى النحاس، على صورة CU، من ٢ إلى 8% وزنا، وتتراوح النسبة الذرية ل (Mg/Cu) من ١.٢ إلى ٢.٥، وتتراوح المساحةالسطحية النوعية للحفاز من ٠ ٣ إلى130م2 /جم .

Description

حفازات لكلورة مؤكسدة لإثيلين إلى ‎١‏ ؟-ثاني كلورو إيثان ‎1,2-dichloroethane‏ ‏الوصف الكامل خلفية الاختراع: يتعلق الاختراع الراهن بحفازات تستخدم لكلورة مؤكسدة لإثيلين إلى ثاني كلورو إيثان ‎(DCE)‏ تكون قادرة على تزويد معدلات تحول عالية بدون التضحية بالانتقائية عن طريق العمل في طبقة ‎Ania‏ عند درجات حرارة عالية؛ وبالعملية التي تستخدم فيها ° الحفازات. يعتبر ثاني كلورو إيثان منتجاً وسيطاآ ‎Lega‏ لإنتاج كلوريد الفينيل وبالتالي إنتاج متعدد (كلوريد الفنيل) ‎(PVC)‏ وهو أحد المواد اللدائنية المستخدمة بشكل واسع. لقد استخدمت تقنيات متنوعة في تفاعل الكلورة المؤكسدة. ويمكن أن تكون المفاعلات من نوع الطبقة الثابتة أو الطبقة المميعة؛ ويمكن استخدام الهواء و/ أو ‎vs‏ الأوكسجين كمؤكسد. وتفضل عملية الطبقة المميعة على عملية الطبقة الثابتة لأنها توفر ميزات عدة: تكاليف استثمار أقل للمفاعلات (لأنها ليست مصنوعة من ‎(IY ll‏ ومخطط ‎(ila‏ متساوي الحرارة ‎Lui‏ بدون بقع ساخنة (وبالتالي تكون ذات انتقائية عالية وظاهرة تعتيق (تغير الخواص مع مرور الزمن) محدودة). ‎Vo‏ وتستخدم عمليات الطبقة المميعة حفازات أساسها أملاح النحاس؛ ويفضل ‎«CuCl,‏ ‏ممزوجة مع معززات متنوعة؛ مثل أملاح الفلزات القلوية؛ الفلزات القلوية الترابية؛ والفلزات الترابية النادرة. ويكون أساس الحوامل ألمينا أو سيليكات ألمنيوم متنوعة (أبتولجيت؛ مونتموريلونيت؛ هلامات سيليكاء صلصال؛ إلى آخره)؛ وبشكل عام تفضل ألمينا لها حجم جسيم مناسب لعملية إماعة جيدة. 2 ويجب أن يكون للحفازات الأداء التالي: - ضمان أعلى معدل إنتاج ممكن لثاني كلورو إيثان بفضل الانتقائية المرضية والفعالية حا

. العالية (معدلات تحويل عالية لحمض الهيدروكلوريك)؛

‎٠‏ - أن تكون قادرة على العمل في ظروف إماعة جيدة؛ متجنبة الالتصاق (التصاق الجسيمات؛ الناتج عن الشكل البوليمري لب ‎CuCl,‏ والذي له نقطة انصهار منخفضة)؛ حيث يمكن تجنب الالتصاق عن طريق تقليل النسبة بين 1101 والاثيلين» ولكن من الواضح أن هذا يقلل بصورة

‎٠‏ حتمية من معدل إنتاج ثاني كلورو إيثان؛ - أن تتجنب ضياع العناصر النشيطة والمعززات؛ والذي بالإضافة إلى أنه يقلل الفعالية الحفازية يلوث الماء الناتج من العملية؛ - أن تزود مرونة عالية؛ بحيث يمكن تكييف الإنتاج مع حاجات السوق العالية؛ وفي هذه الحالة من الضروري وجود حفازات قادرة على العمل عند درجات حرارة عالية بدون - التضحية بالانتقائية وبدون ضياع متزايد للعناصر النشيطة والمعززات. ‎lla‏ تكون عملية الطبقة المميعة الأكثر منافسة هي تلك التي تستخدم الأوكسجين كمؤكسد: وفي مثل هذه الظروف؛ يُنجز التفاعل بتحويل جزئي وبالتالي يعاد تدوير الإثيلين غير المتحول وأكاسيد الكربون التي تعتبر منتجات جانبية في تفاعل الكلورة المؤكسدة. ولهذه التقنية بعض الميزات الهامة: يكون تحويل حمض الهيدروكلوريك ‎Lal‏ بشكل جوهري؛ تكون ‎ve‏ فعالية الإثيلين بالمتوسط ‎Jef‏ من التي يتم الحصول عليها في العملية في الهواء ‎OY)‏ الإثيلين يتحول بشكل كامل)؛ يخفض انبعاث الغازات غير القابلة للتكثيف إلى الجو (التنفيس) بشكل شديد؛ وبما أنه من غير الضروري التخلص من النتروجين من الدورة؛ كما في حالة العملية التي تستخدم الهواء؛ فإن النتروجين يزود مع الهواء. ويعتبر هذا الوجه مهم بصفة خاصة بالنسبة للتأثير البيئي؛ وبفضل الانبعاث المنخفض © ا لمركبات مكلورة ضارة إلى الوسط المحيط؛ فإنه يمكن إرسال النواتج المصرفة إلى الجو بدون معالجات إضافية مكلفة. وتتمثل ميزة أخرى. بالنسبة للعملية التي تستخدم الهواء؛ في حذف قطاع امتصاص وقطاع فصل ثاني كلورو إيثان الموجود في الغازات التي تغادر النظام. ويتمثل معلم مهم يمكن أن يؤثر على ناتج التفاعل في النسبة الجزيئية لب ‎FUCHS‏ ‏في خليط الغازات المتفاعلة الداخل إلى المفاعل: وهذه النسبة ليست منضبطة ‎oY)‏ ولكنها ‎edn ve‏ القيمة المنضبطة في العملية التي تستخدم الهواء (1,97-1,9) وهي بين ‎١7‏ و ‎YVYVY‏

¢ 4 في العملية التي تستخدم الأوكسجين وذلك لأن تركيز الإثيلين يشمل أيضآً الإثيلين المغذى رجعياً إلى المفاعل مع غاز إعادة التدوير. وفي العملية التي تستخدم الهواء؛ وعند نسب نم/ ألا عالية؛ تكون الانتقائية بشكل عام عالية؛ ولكن يمثل الحد بنسبة التحويل لحمض الهيدروكلوريك وبنزع المائع.

وفي العملية التي تستخدم الأوكسجين وعند نسب جزيئية أقل لب ‎Je HCY on,‏ تحول حمض الهيدروكلوريك؛ ولكن لسوء الحظ 5 ‎Lad Jel‏ تفاعلات الاحتراق إلى أكاسيد الكربون؛ وهذا يؤدي إلى نقص الانتقائية وبالتالي إلى استهلاك نوعي أعلى للإثيلين.

وللتعويض عن النقص في هذا الوجه؛ يُحافظ على درجة حرارة الطبقة المميعة عادة بحيث تكون منخفضة (١٠7779-7م):‏ وفي هذه الحالة يكون معدل الإنتاج النهائي للتفاع_ل

.0 أعلى من 9648 جزيئي (مولات ‎DCE‏ الناتجة بالنسبة لمولات الإثيلين المغذى). وتكون الإنتاجية النوعية للنظام منخفضة.

‎oda‏ الحقيقة تخالف الاتجاه الحالي في التقنية: يميل منتجو ‎DCE‏ إلى زيادة الإنتاجية التوعية للنظام دون العودة إلى استثمارات مرهقة للمفاعلات الحديثة. ولعمل هذاء يتم زيادة معدل التدفق للمواد المفاعلة الداخلة إلى المفاعل؛ وبالتالي تخفيض نسبة تحويل المواد المفاعلة ‎ae‏ (خاصة حمض الهيدروكلوريك)؛ وهذا يقتضي انخفاضاً في معدل إنتاج العملية وأيضاً يؤدي إلى مشاكل تآكل شديدة يسببها حمض الهيدروكلوريك غير المتحوّل. وللتغلب على هذه المشكلة؛ يتم زيادة درجة حرارة الطبقة المميعة؛ لكن هذا يسبب زيادة في تفاعلات الاحتراق وفي تشكيل منتجات جانبية مكلورة غير مرغوبة؛ وهذا لا يمكن تعويضه بتخفيض زمن البقاء.

‎v.‏ لذلك؛ هناك حاجة ماسة جدآ في هذا المجال إلى حفاز كلورة مؤكسدة يكون قادرآ على تزويد انتقائيات عالية عند درجات الحرارة المرتفعة (> 770 م) في كل من العملية التي تستخدم الأوكسجين والعملية التي تستخدم الهواء.

‏وتذكر براءات اختراع مختلفة منشورة في النشرات العلمية المرخص بها حفازات بانتقائيات عالية عند درجات الحرارة العالية. ‎YYVY‏

‎lad‏ سبيل المثال؛ يذكر طلب براءة الاختراع الأوروبي رقم 5087175-م حفاز أساسه أملاح النحاس التي تشتمل على معززات متنوعة (أملاح ‎K Mg‏ وفلزات ترابية نادرة) ‎٠‏ حيث يزعم بأن التأثير التعاوني للمعززات الثلاثة يسمح بالحصول على ‎GLE‏ ‏جيدة. ‏وتكون أقصى درجة حرارة تشغيل ‎YE‏ م؛ وتكون نسبة انتقائية الإثيلين إلى ثاني كلورو إيثان النقي 9694,98 جزيئي؛ والانتقائية نحو منتجات الاحتراق 767,87 جزيئي. وتكون الانتقائية نحو التريان ‎OO)‏ 7-ثالث كلورو إيثان؛ المنتج الجانبي المكلور الأكثر أهمية) ,960. ويجرى الفحص الحفازي في ظروف العملية التي تستخدم الهواء؛ ولم تعط معلومات فيما يتعلق بالعملية التي تستخدم الأوكسجين. وتكون طريقة التشرب على حامل (مرطبة) (بمعنى؛ لا تستخدم طريقة التشرب الجاف باستخدام حجم من المحلول يكون مساو أو أقل من مسامية الركيزة). وتذكر براءة الاختراع الأمريكية رقم 5,777,944 حفازآ يشتمل على كلوريد النحاسيك وكلوريدات كل من ‎Mg‏ و © التي لها تأثير تعاوني في تخفيض احتراق الإثيلين إلى ‎CO, 5 CO‏ . وتكون طريقة التحضير المستخدمة في الأمثلة هي التشرب الرطب؛ ويستخدم ‎vs |‏ حفاز بنسبة من ‎MEL‏ تساوي ‎٠,7‏ . وتذكر براءة الاختراع الأمريكية رقم 5,577,774 حفازآ يشتمل على كلوريد النحاسيك وكلوريدات كل من ‎Mg‏ و ‎Cu‏ محمولة على جاما ألميناء تكون فيه النسبة الذرية لب ‎Mee‏ على الأقل ‎١,7‏ ويمكن أن تصل إلى 7,1؛ ولكن يفضل أن لا تتجاوز 1,0 ويفضل أن تكون ‎.١‏ ‎Y.‏ ويكون الاستخدام المشترك لكلوريدات ‎Mg‏ و :© ضرورياً لتجنب توسيخ سطح الأنابيب المستخدمة لتبريد الطبقة المميعة. ويفضل أن يتراوح محتوى النحاس في الحفاز من 76075 وزنا. ويعتبر هذا المحتوى ‎Jed tlle‏ الالتصاق والتفاعلات غير المرغوبة (تفاعلات الاحتراق وتشكيل ‎OO)‏ 7-ثالث كلورو إيثان الزائد)؛ حيث يُحضْتّر الحفاز باستخدام طريقة

ٍ التشرب الجاف؛ ولكن بدون استخدام محاليل حمضية (مثل حمض الهيدروكلوريك أو أحماض أخرى). وتذكر براءة الاختراع الأمريكية رقم ‎€,0AV, YY‏ حفازاآ يشتمل على كلوريد النحاسيك وكلوريد ‎Mg‏ بنسبة ‎ME‏ تتراوح من ‎١7‏ إلى ‎OO‏ حيث تترتب فيه ذرات ‎٠‏ النحاس داخل جسيم الحفاز أكثر منه على سطحه (تكون نسبة ‎Kig‏ حيث ‎=X‏ زن/ل* على السطح و ‎AY =v‏ في ‎Glad‏ على الأقل 08( ويتم التحضير عن طريق التشريب الجاف؛ باستخدام محاليل حمضية لأملاح ‎Cu‏ و ‎Mg‏ من حمض الهيدروكلوريك أو أحماض أخرى بكمية تبلغ ‎١‏ مكافئ لكل وزن ذري جرامي من ‎Cu‏ أو بمعالجة حفاز يحتوي على ‎Cu‏ من النوع التجاري بمحلول حمضي لكلوريد ‎Mg‏ ‎٠١‏ ويفضل أن تكون نسبة ‎MEL‏ دمح : ‎.١‏ ‏ويكون للحفاز انتقائية جيدة نحو ‎DCE‏ حتى درجات حرارة تصل إلى ‎77١‏ م. الوصف العام للاختراع: لقد وجد في الآونة الأخيرة وبشكل مثير للدهشة أنه بالإمكان الحصول على حفازات لعملية الكلورة المؤكسدة في ‎Jolie‏ الطبقة المميعة لتحويل الاثيلين إلى ‎SLY ١‏ كلورو ‎٠‏ إيثان ‎(DCE)‏ تكون قادرة على تزويد أداء أفضل (بشكل خاص الانتقائية عند درجات حرارة عالية) من الحفازات المعروفة حتى الآن. وتشتمل الحفازات وفقاً لهذا الاختراع على مركب نحاس؛ ويفضل كلوريد التحاسيك؛ بكمية يعبر عنها ‎Cus pea‏ من ؟ إلى ‎Us BA‏ ومركب مغنيسيوم؛ ويفضل الكلوريد؛ محمول على ألميناء وتتميز ‎fm‏ ‏© - نسبة ذرية من ‎MEL‏ تساويء أو أكبر من؛ ‎OLY‏ ويفضل أن تكون بين ‎٠,7‏ و 0 - توزيع لذرات النحاس داخل جسيم الحفاز أكثر منه على السطح (طبقة سماكتها ‎١-٠7١‏ ‏أنجستروم) وتوزيع لذرات المغنيسيوم على السطح (طبقة سماكتها ‎70-7١‏ أنجستروم) أكثر منه داخل جسيم الحفاز؛ - مساحة سطحية نوعية للحفاز من ‎١0‏ إلى ١7١م"/جم؛‏ ويفضل ‎١‏ إلى ‎٠٠١‏ م"/جم. ‎YVYVYY‏

وعلاوة على ذلك؛ وجد أن استخدام جاما ألمينا تحتوي على أقل من 56 جزء من المليون من شوائب مشتقة من مركبات صوديوم (يعبر عنها على صورة ‎(Na‏ ويفضل أقل من ‎٠‏ جزء من المليون؛ يزود حفازات تكون أكثر استقرار (أقل تهشماً)؛ لديها مقاومة انسحاج ‎Ade‏ لا تنتج؛ خلال التفاعل؛ دقائق يمكن أن تضيع خلال الفصل الدوامي و/ أو يمكن أن م تترسب على أنابيب تبريد الطبقة؛ وبهذا تعيق التبادل الحراري وبالتالي التحكم في التفاعل. وكما سبق أن لوحظ؛ يسمح للحفازات بالعمل عند درجات حرارة ‎aa Ale‏ ويفضل أعلى من ‎a ¥ Yo‏ وتحديداً بين ‎YE‏ و 159 م بدون تسوية انتقائية الحفاز نحو ‎.DCE‏ وكلما زاد التبادل الحراري الذي يمكن أن يتوفر عند درجات حرارة أعلى من تلك التي تستخدم عادة زادت إنتاجية النظام إلى حد بعيد. ‎ve‏ ولتحقيق إنتاجية ‎ABS.‏ يكون سطح ‎Cull‏ التبريد المستخدمة أصغر وبالتالي يكون المفاعل أصغر. ويسمح النشاط الأعلى للحفاز الذي يمكن أن يحصل عليه عند درجات الحرارة العالية وبدون أن تسوى انتقائية ‎DCE‏ باستخدام كمية أقل من الحفاز. وعلاوة على ذلك؛ تسمح الحفازات بما يلي: - تجنب الالتصاق؛ أيضاً عند التشغيل باستخدام نسب جزيئية عالية ليا ‎le‏ وضياع ‎Vo‏ المكونات النشيطة والمعززات في الاستخدام الصناعي؛ - التقليل من ضياع دقائق خلال الفصل الدوامي؛ ومركب النحاس خلال العملية؛ - زيادة إنتاج ثاني كلورو إيثان عن طريق زيادة معدل التدفق الكلي للمواد المفاعلة بدون تعديل المفاعل. وتُحضتَّر الحفازات بطريقة التشريب الجاف؛ أي باستخدام حجم من المحلول يكون © مساو أو أقل من مسامية الركيزة. وتستخدم محاليل حمضية لحمض الهيدروكلوريك و/ أو لأحماض قوية أخرى بكميات يفضل أن تكون مساوية لب ‎7-١‏ مكافئ لكل وزن ذري جرامي من النحاس. ويرش المحلول على ألمينا موضوعة في وعاء يحافظ عليه دائرآً أو ‎Lad‏ بالعمل في ‎Yo‏ وبعد التشريب؛ يجفف الحفاز عند درجة حرارة مثلاً ‎VF‏ لليلة واحدة. ‎YYVY‏

A

‏ويفضل أن تكون الأملاح المستخدمة هي الكلوريدات؛ ولكن من الممكن كذلك استخدام‎ ‏أملاح أخرى مثل النترات والكربونات؛ طالما أنها قابلة للذوبان.‎ ‏(مطيافية‎ XPS ‏ويمكن أن يتم تحديد توزيع النحاس والمغنيسيوم باستخدام طريقة‎ ‏الابتعاث الضوئي للأشعة السينية) . وتقيس هذه الطريقة التركيز السطحي (طبقة سماكتها‎ ‏ويولة.‎ 3 Mey ‏أي؛ النسبة السطحية لب‎ Mg ‏و‎ Cu ‏أنجستروم) لذرات‎ 20-7١ ‏م‎ ‏وللحصول على معلومات إضافية على هذه الطريقة؛ يرجع إلى براءات الاختراع‎ ‏وى لا لارا لاخر‎ £ 0A, YF ‏الأمريكية أرقام‎ ‏لهذا الاختراع الراهن كالتالي‎ Tay ‏وبصفة خاصة. تكون النسب في الحفازات‎ ‏ويمكن أن تصل‎ ٠١7 ‏أكبر من‎ Kp ‏داخل الحفاز بحيث‎ Al <7 ‏على السطح و‎ Al =x

Vs ‏على السطح‎ Ale -2 ‏وتكون النسب‎ oY ‏تساوي‎ ME ‏(لنسبة ذرية من‎ 1,7 ‏و ”. وبصفة خاصة؛ بالنسبة لمحتوى © يساوي‎ ١, ‏بين‎ Vig ‏داخل الحفاز بحيث‎ Aly

Dt ‏و‎ ٠,“ ‏تساوي‎ MEL ‏إلى “967,7 وزناآً ولنسب‎ 7,١ ‏من‎ Mg ‏تقريباً 964 وزناً ومحتوى‎ ., ‏و‎ ٠,4 aX ‏تكون النسبة‎ 705 ‏ويفضل أن يكون محتوى مركب النحاس على صورة :0 في الحفاز من ؛ إلى‎ ‏وزناً.‎ Vo ‏ويتم‎ anf a ٠٠١ ‏ويكون للألمينا المستخدمة كحامل مساحة سطحية من 80 إلى‎ ‏م" /جم. ويكون حجم المسام من‎ ٠١١ ‏إلى‎ ١ ‏اختيارها بحيث يكون للحفاز مساحة سطحية من‎ ‏إلى 6 جم/مل؛ ويفضل أن يكون توزيع حجم جزء الجسيمات في الحفاز التي يقل‎ v8 ٠١ ‏حجمها عن £0 ميكرون بين 500 9680 وزنا؛ مع استثناء جوهري للأجزاء ما دون‎ ‏ميكرون.‎ © ‏وتزود الأمثلة الثالية لتوضيح نطاق هذا الاختراع لا للحصر.‎ ‏وصف لطريقة تحضير الحفاز‎ ‏تحضر الحفازات المختلفة باستخدام جاما ألمينا بخصائص معينة؛ مثل مساحة سطحية‎ ‏جزء من المليون)؛‎ >Na) ‏حجم المسام )4,8 =0,+ مل/جم)؛ النقاوة‎ (pf ‏م‎ ٠٠١-80( ‏جزء من المليون) وتوزيع لحجم الجسيمات كما هو معرف في الجداول. وتوزن هذه‎ ٠9 ‏ع©<‎ ve ‏اا‎ :

الألمينا ومن ثم تشرب بحجم من محلول يحتوي على ملح النحاس والمعززات؛ والذي يساوي تقريباً 966 من حجم المسام . ويكون المملح المستخدم بشكل عام كلوريد النحاس (001:*21:0) وكلوريد المغنيسيوم ‎(MgCL*6H,0)‏ ويضاف ‎(HCI‏ بكمية 1 جسم (967 وزناآ) لكل ‎٠٠١‏ جم ألمينا إلى المحلول. : ويحضر محلول الملح بإذابة الأملاح المذكورة في ماء مقطر وتسهيل الذوبان عن طريق تسخين لطيف؛ ومن ثم يرش المحلول على ألمينا موضوعة في جرة أسطوائية (سعتها ‎٠‏ لترء مصنوعة من الزجاج أو الكوارتز) يحافظ عليها دائرة باستخدام ذُحروجة. وتتم العملية ببطء؛ وذلك لتسهيل حدوث التجانس الكامل. وبعد التشرب؛ يجفف الحفاز عند ١٠م‏ لليلة واحدة ومن ثم يحمل إلى المفاعل. 0 وتكون الأملاح المستخدمة بشكل عام هي الكلوريدات؛ ولكن يمكن استخدام أملاح أخرى مثل النترات؛ الكربونات وما شابه؛ طالما أنها قابلة للذوبان. ويمكن أن يتم التشرب في وعاء أسطواني أو أيضاً في طبقة مميعة. وتحدد خصائصض الحفازات المحضرة بهذه الطريقة كيميائياً ‎«Ll jd‏ وتدرج خصائصها في الجدول ‎.)١(‏ وعلاوة على ذلك؛ يتم التحديد باستخدام طريقة ‎XPS‏ وذلك للتحقق ‎Vo‏ من توزيع ‎ead)‏ والمغنيسيوم . وصف للأجهزة المستخدمة لفحص الحفاز يتكون الجهاز المستخدم لتحديد أداء الحفازات المختلفة من مفاعل زجاجي؛ نظام لتغذية وتقدير الجرعة من المواد المفاعلة بشكل متحكم به؛ ونظام تبريد لتكثيف واستخلاص المنتجات القابلة للتكثيف ‎H,0 DCE)‏ يحتوي على ‎(HCL‏ منتجات جانبية مكلورة). وتقاس ‎Y.‏ المنتجات غير القابلة للتكثيف ‎«(Ar «CO, «CO «0, Np)‏ وتحلل ‎Gul‏ ستخدام استشراب غازي وتطلق إلى الجو. وخلال الفحص (الذي يستغرق ساعة واحدة)؛ تجمع المنتجات المكثفة في طورين؛ واحد مائي وواحد عضوي. ويفصل الطوران ويوزنان: يحدد حمض الهيدروكلوريك غير المتحول في الطور المائي باستخدام معايرة تقيس الحمضية؛ء ويحلل الطصور الععضوي با : ستخدام الاستشراب الغازي وذلك لتحديد نقاوة ‎DCE‏ وللتأكد من ‎AS‏ المنتجبات الجانبية ‎Yo‏ المكلو )5 المشكلة (وخاصة ‎٠‏ اثالث كلورو إيثان) ‎٠.‏ وكما ذكر ¢ تقاس كمية الغازات غير ‎YYVY‏

القابلة للتكثيف وتحلل باستخدام الاستشراب الغازي وذلك لتحديد ‎Ny 50; «CO «CO; «CoH‏ وفي هذه الحالة يمكن الحصول على توازن تام وتحديد أداء ‎lind)‏ مثل نسبة تحويل حمض الهيدروكلوريك والاثيلين؛ نسبة انتقائية الاثيلين وحمض الهيدروكلوريك إلى ‎DCE‏ ونقاوة 0©8. وتكون أبعاد المفاعل هي: القطر الداخلي ‎YY‏ مم؛ الارتفاع ‎Yoo‏ سم. ولقد أجريت الفحوصات تحت ضغط يبلغ ؛ ضغط جوي مطلق؛ وبسرعة خطية ‎١١-4‏ سم/ث؛ وعند درجات حرارة تشغيل بين ‎77١‏ و 719 م. وأجريت الفحوصات باستخدام الهواء كمؤكسد عند نسبة جزيئية من ‎Cn‏ من ‎١,57‏ إلى 99,. ومن ‎AA‏ إلى 7 باستخدام ,0 (عملية مع ‎sale)‏ التدوير). والمفاعل التجريبي قادر على تزويد أداء يمكن أن يُستكمل إلى أداء مفاعل صناعي. ١ ‏المثال‎ - 767,١7 ‏يساوي‎ Mg ‏يساوي 964,159 ومحتوى من‎ Cu ‏حفاز بمحتوى من‎ Fah

ALYY Mg/Cu ‏للطريقة المشروحة أعلاه. وكانت نسبة‎ Ga وكان للحامل المستخدم (في جميع الحفازات في أمثلة المقارنة) الخصائص التالية: - المساحة السطحية: ‎٠8١8‏ م /جم؛ ‎yo‏ - حجم المسام: ‎٠,46‏ مل/جم؛ - جزء الجسيمات التي يتراوح حجمها بين ‎١‏ و 560 ميكرومتر: 70460 وزناً؛ - جزء الجسيمات التي يكون حجمها أقل من ‎tr‏ ميكرومتر: 7077. ‏وتلخص خصائص الحفاز في الجدول (١)؛‏ والذي يدرج أيضاً البيانات المتعلقة بحفازات المثالين ‎١‏ و 7 ومثالي المقارنة ‎١‏ و ؟. ويبين الجدول أيضاً القيم المتعلقة بتوزريع ©“ ا ذرات ‎Cu‏ و ‎Mg‏ المحدد باستخدام ‎XPS‏ ويوضح أنه عند ازدياد نسبة ‎ME‏ يكون توزيع النحاس (والذي يتوزّع في أي حال داخل الجسيم بشكل تفضيلي) الذي هو داخل الجسيم أكثر منه على السطح أقل تفضيلاً وأن المغنيسيوم؛ وبشكل يخالف ‎Cu‏ يتوزع على السطح بشكل ‏ولقد فحصت جميع الحفازات في وحدة صناعية تجريبية تحت الظروف التالية: ‎Cl = Yo‏ 3 محكى ‎YYYY

١١ ‏نوم‎ or ‏م02‎ ‏الضغط*< ؛ ضغط جوي مطلق‎ - ‏ثانية‎ 7 ٠-١8 ‏زمن التلامس-‎ - ‏سم/ثانية‎ ٠١ ‏السرعة الخطية-‎ - ‏وكانت ظروف التفاعل مطابقة لظروف العملية التي تستخدم الأوكسجين: حيث حوفظ‎ ° ‏عليها ثابتة قدر الإمكان خلال الفحوصات باستخدام الحفازات المختلفة وذلك للحصول على‎ ‏مقارنات ذات معنى.‎ (YY0) ‏وتدرج نتائج الفحوصات المختلفة؛ والتي أجريت عند ثلاث درجات حرارة‎ ‏واضحاً:‎ g ME ‏ويكون الأثر الإيجابي للزيادة في نسبة‎ LY ‏م)؛ في الجدول‎ YOO ‏و‎ 5 ‏بسبب الانخفاض في تفاعلات‎ DCE ‏تزداد نسبة تحويل حمض الهيدروكلوريك؛ تتحسن انتقائية‎ © ‏الاحتراق وفي تشكيل المنتجات الجانية المكلورة: في هذه الحالة يمكن العمل عند درجة حرارة‎ ‏أعلى بدون التضحية بالانتقائية.‎ . ‏ولقد أمكن تحقيق تحسينات إضافية باستخدام حفازات المثالين ؟ و‎ ‏ومثالي‎ ١ ‏حُضِسّر حفاز المثال ؟ باستخدام نفس الحامل كما هو الحال في حفازات المثال‎ -١ ‏م /جم.‎ AY ‏وكان الفرق هو أن المساحة السطحية انخفضت إلى‎ oY 5) ‏المقارنة‎ ve ‏كانت نسبة الجزء‎ Cua ‏له حجم جسيم مختلف؛‎ Jala ‏حفاز المثال ¥ باستخدام‎ fami -7 ‏الأقل من ٠؛ ميكرومتر 9699 وزناً.‎ ‏على أن الشكلين المختلفين يحسنان الأداء‎ oF ‏في الجدول‎ Load ‏وتدل النتائج؛ المدرجة‎ ‏بشكل إضافي.‎ ‏و ؟‎ ١ ‏مثالا المقارنة‎ Y.

Mig ‏حضرت الحفازات وفحصت كما في المثال ١؛ والفرق الوحيد هو أن النسبة‎ ‏لمعرفة‎ ١ ‏مثال المقارنة 7 (أنظر الجدول‎ (FAA ‏و‎ ١ ‏تبلغ , في مثال المقارنة‎ ‏لمعرفة نتائج الفحوصات‎ ١ ‏الخصائص الكيميائية؛ الفيزيائية؛ وحجم الجسيم والجدول‎ ‏الحفازية).‎ ‎Yo ‎YVYVY

VY

Yoo ‏مثالا المقارنة‎

ME ‏حضرت الحفازات وفحصت كما في المثال ١؛ والفرق الوحيد هو أن النسبة‎

Er ‏وأن نسبة جزء الجسيمات الأصغر من‎ oF ‏في المثال‎ ٠,791 ‏تبلغ 1,407 في المثال ؟ و‎ ‏م"/جم (المساحة السطحية‎ AG ‏ميكرون هي 94 وزنا في الحفازين تكون بالترتيب 487 و‎ ‏ام"/جم).‎ *٠ ‏.في كل من الحاملين تبلغ‎ ٠ ‏وأجريت الفحوصات في‎ .١ ‏مع حفاز المثال‎ Lad ‏مقارنة حفاز المثال ؟‎ cud ٠,57 ‏تتراوح من‎ (Fe) ‏ظروف العملية التي تستخدم الهواء؛ مع استخدام نسبة جزيئية لب‎ ‏ميكرون. وقد‎ Er ‏إلى 0,94. وتؤكد نتائج الفحوصات على الأثر الإيجابي للجزء الأصغر من‎ ‏وجد أن سلوك الحفاز الدينامي المائعي مرض: لم يلاحظ أي التصاق.‎ 6

YVVY

‎i aD S355 : .‏ مه |= اجاد2 ‎EEEEREEEEREEE EE ENE ERBEERE‏ سيو الى 5 3 ‎on ~1 =D = = > : : i] © | . .‏ - ‎CE dE LAT dE Sade TTT)‏ 71 7-7 49% )531313 2 3 ‎J — | 3 . a”‏ )231334 1 12 7 393 3 ‎Ty = & | 3‏ ‎x |Z IF‏ = = |= = |= د احج ‎a‏ ‎i 3 8 1: > ” 1-307. 5 + + 6 1 +‏ > ا اح + * + + 3 5 3 ‎A oo‏ هك او ‎lel” | | al Al‏ 1 ل . . . 0 - ب ارق اق ‎AAA‏ 3 اكه ‎al‏ ‏الي لهي أله أله ال + ‎J‏ ‏-3 = ‎Qlw| wii > . SL] ~ <lal>| >| +‏ اا 3 = اح ا حرا | ااه ‎a «| <|>|xla‏ - ‎Ta A HOT a eo | ><‏ |> | - 2 لو || 77 ف | . ‎TH]‏ مهد | + ‎lola]‏ ا |3 37 وو 3 3 ‎2١.3‏ ‏: 15 ‎bod —‏ < . ااانا ‎Zw r| 2 SERRE ~~ < >| >‏ ره ا 2 3 ‎w‏ ‎wl — -‏ > > -3 ~ ‎ol a -١ a al Tel 7A — | 3 | a . 3- —| <‏ - |- 5 ‎Jw > w | >‏ | - >> | > الوا > ‎J‏ سي | ها 3 ‎a‏ ‏»> . — ‎L 4 1‏ ‎oN‏ = 1 2 السب —- = |93 وأ لم 3 ‎lex yoo ~|T o | —| w‏ اجا الاك ‎IE o>‏ ته ‎EA EAR EAE Hoa]‏ له الا ‎re EN ER EPI‏ 3 سر | ها وا 128 ‎wT >| 2 > * | > Te‏ 71° )= 3 ‎a > “lewla|® — Le‏ 3 م | | اي ‎USI BSS 1 S20‏ =| = ان صا ‎7A TA ee‏ |< دا ‎wl oe‏ 3 | | > |. الوال لوا م ‎I > Tle]‏ - ‎J |. lz IS eo Slvr >>>] «| ¥ Q‏ لد ال | | ‎ie‏ اداح اداه < ‎<a‏ اا ا ‎“nly‏ 5 ‎SEE BERS EE FEE 25-2 5‏

Ve

TT LT Teese]

TT Ta | umes]

Tee] vue]

TT Ten TT meme] 7 ‏.نا ال‎ | | emeeen] ‏اا ند رسن ل ا ا ل‎ ‏للا‎ ‏وما مسد سد ا‎ ‏مويب‎ en] ‏الموسساجه‎ wo aon] ls] eo fea] ww el TT re a ea] sememee] oa een] Tas ede] ml el ‏ل‎ بحا

Ye )١( ‏مال المقارنة‎ val ne )*( ‏مل المقازنة‎ 0) 2 se (1) ge sare )©( ge

Te ee] 78 ‏...مدل الإنتاج‎ DORE pi si

Sind | ‏اضيةلزيية با في . ألضيةالجزثية9‎ ow] sem [asl colo] wa ew | TT 0) ‏مثل المقارنة‎ )*( sd ‏مل‎ ‎ro 0) gis on () gua na () 0s ا

Claims (1)

1. عناصر الحماية

   ‎-١ ١‏ حفازات تستخدم لكلورة مؤكسدة للإثيلين إلى ‎SY ٠‏ كلورو ‎ly‏ تشتمل على ‎Y‏ مركبات ‎Cu‏ و ‎Mg‏ محمولة على ألمينا وبها محتوى من النحاس؛ على صورة ‎Cu‏ من ‎r‏ " إلى ‎Uy %A‏ وتتميز بأن النسبة الذرية لب ‎MBI‏ تكون من ‎٠١7‏ إلى 7,5؛ بحيث ¢ يكون توزيع ذرات النحاس داخل جسيم الحفاز أكثر منه على السطح (طبقة سماكتها ‎١-٠ 0‏ أنجستروم) ويكون توزيع ذرات المغنيسيوم على السطح (طبقة سماكتها ‎=Y.‏ ‎Ye 1‏ أنجستروم) أكثر منه داخل جسيم الحفاز؛ وبأن المساحة السطحية للحفاز تكون من ‎٠ v‏ إلى ‎٠١١‏ م /جم. ‎١‏ "- الحفازات ‎Gag‏ لمطلب الحماية (١)؛‏ تتميز بأن النسبة ‎MEG‏ تكون من ‎١,“‏ إلى ‎١‏ وأن ‎Y‏ توزيع ذرات النحاس يكون بحيث تتراوح النسبة ‎Ky‏ من ‎٠,7‏ إلى 7,7 ‎AX)‏ نسبة ‎Al, Y‏ على السطح و ‎Y‏ هي نسبة ‎Al,‏ داخل جسيم الحفاز) وأن توزيع ذرات ¢ المغنيسيوم يكون بحيث تتراوح نسبة ‎Vip‏ من ‎١,9‏ إلى 7 ‎VY‏ هي نسبة ‎Jala Aig‏ 0 جسيم الحفاز 6و ‎Z‏ هي نسبة ‎Aig‏ على السطح) . ‎١‏ *- الحفازات ‎ay‏ لمطلبي الحماية ‎)١(‏ و ‎oY)‏ تتميز بمساحة سطحية نوعية للحفاز تتراوح من ‎٠٠١-١7.‏ م"/جم. ‎١‏ ؛- الحفازات وفقآ لأي من مطالب الحماية ‎)١(‏ إلى (7)؛ تتميز بأنه يكون توزيع حجم 0 جُسيم الحفاز يكون بحيث تتراوح نسبة الجزء الأصغر من 0؛ ميكرون من 50 إلى ‎٠ 1‏ وزنآً ويكون الجزء الأصغر من ‎٠١‏ ميكرون غير موجود عملياً. ‎—o \‏ الحفازات وفقآ لأي من مطالب الحماية ‎)١(‏ إلى (؛)؛ تتميز بأن مركب النحاس هو ‎Y‏ كلوريد التحاسيك ومركب المغنيسيوم هو كلوريد المغنيسيوم.

   ‏0 اا

   و

   ‎١‏ >- الحفازات ‎Gay‏ لأي من مطالب الحماية ‎)١(‏ إلى (*)؛ تتميز بأن الحامل هو جاما ألمينا بنقاوة بحيث يكون محتوى الشائب (المُعبّرر عنه على صورة ‎(Na‏ أقل من ‎٠١‏ جزء من ‎v‏ المليون . ‎—V ١‏ عملية لتحضير ثاني كلور إيثان عن طريق كلورة مؤكسدة للإثيلين في طبقة مميعة ‎Y‏ باستخدام الهواء و/ أو الأوكسجين كمؤكسد ونسب جزيئية لب بي ‎FOL‏ في خليط ‎r‏ الغازات المتفاعلة الداخل إلى المفاعل تكون من ‎٠,59‏ إلى ‎١5,7‏ عند استخدام الهواء 1 وتكون من ‎٠,7‏ إلى ‎٠,9‏ عند استخدام الأوكسجين وعن طريق العمل عند درجات َ حرارة تفاعل بين 778 إلى 776 م؛ تتميز بأن الكلورة المؤكسدة تُجرى بوجود حفاز 1 كما تم تعريفه في أي من مطالب الحماية ‎)١(‏ إلى (6). ‎—A ١‏ طريقة لتحضير حفاز كما تم تعريفه في أي من مطالب الحماية من ‎)١(‏ إلى )1( تتميز ‎Y‏ بأن الألمينا ‎CAS‏ بمحلول أملاح ‎Cu‏ و ‎Mg‏ المائي والذي يُحمَّض باستخدام حمض 7 الهيدروكلوريك أو أي ‎aan‏ قوي آخر ¢ باستخدام حجم من المحلول يكون مساوء أو ¢ أقل من المسامية للألمينا.

   ‏لل