CS253418B1 - Sposob regenerácie strieborného katalyzátora oxidácie etylénu na etylénoxid - Google Patents

Abstract

Riešenie sa týká spůsobu regenerácie strieborného katalyzátora používaného pre oxidáciu etylénu na etylénoxid. Podstata riešenia spočívá v tom, že na opotrebovaný katalyzátor so působí zrnesou pár oxidu uhličitého a acetonu v molárnom pomere 1:1 pri teplote 220 až 270 °C, výhodné 240 až 260 °C, tlaku 0,1 až 0,3 MPa počas 7 až 9 hodin

Description

Vynález sa tý!ka spůsobu regenerácie strieborného katalyzátora oxidácie etylénu na etylénoxid.

Jedným zo sposobov výroby etylénoxidu je oxidácia etylénu kyslíkom, alebo kyslík obsahujúcim plynom na striebornom katalyzátore, pričom v reakčnom plyne je přítomný ešte dusík, argon, etán a oxid uhličitý. Časom dochádza k zníženiu celkovej aktivity tak aj selektivity strieborného katalyzátora, ktorý třeba buď vyměnit, popřípadě ho regenerovat.

V literatúre sú popísané viaceré spůsoby regenerácie strieborných katalyzátorov. 0činný sposob je reaktivácia či regenerácia strieborného katalyzátora působením teploty v rozmedzí 150 až 500 °C v atmosféře syntézneho plynu spravidla v podstatě s vyreagovaným kyslíkom a/alebo inertného plynu a/alebo účinkom korodujúcej látky, pričom sa může navýše impregnovat roztokom solí promótujúcich prvkov (Čs. AO 222 335), ako aj sposob reaktivácie katalyzátora rozpúšťadlom a/alebo' roztokom kyseliny oxálovej, pričom sa spravidla v ďalšom rozpúšťadle odstráni a/alebo sa katalyzátor vystaví působeniu teploty 100 až 500 °C v atmosféře syntézneho alebo' inertného plynu s obsahom 10 až 100 % obj. oxidu uhličitého (Čs. AO 230 865).

Reaktiváciou opotřebovaných strieborných katalyzátorov je tiež možné robit kyslík — dusíkovou zmesou (80 % kyslíka) pri teplote 280 °C alebo tým, že do reakčného plynu sa před katalytické lůžko pridávajú kovové promotory K, Rb a/alebo katalyzátory sa tiež reaktivujú impregnáciou sotami alkalických kovov K, Cs, Rb, ktorú možno robit opakovane. Soli alkalických kovov sú rozpuštěné v zmesiach voda + 1 — 6 C alifatický alkohol alebo keton, eventuálně tiež alifatický amin alebo amoniak. Tieto rozpúšťadlá sú tiež používané na pranie samotného katalyzátora před impregnáciou. Taktiež je známa reaktivácia strieborného katalyzátora jeho navlhčením vodou a sušením pri teplotách 100 až 300 °C.

Podstata spůsobu regenerácie strieborného katalyzátora podta vynálezu spočívá v tom, že na opotřebovaný katalyzátor sa působí zmesou pár oxidu uhličitého a acetonu v molárnom pomere 1:1 pri teplote 220 až 270 °C, výhodné 240 až 260 °C, tlaku 0,1 až 0,3 MPa počas 7 až 9 hodin.

Proces regenerácie může prebiehať kontinuálně alebo polokontinuálne, pričom na regeneráciu 1 g katalyzátora sa použije maximálně 1,2 g acetónu.

Výhodou spůsobu regenerácie podta vynálezu je dobrá účinnost zregenerovaného katalyzátora a na rozdiel od doterajších spůsobov katalyzátor sa vůbec nemusí vyberať z reaktora: regeneráciu katalyzátora teda možno realizovat priamo v priemyselných reaktoroch. Ide o tzv. regeneráciu „in šitu“.

Příklad 1 cm³ strieborného katalyzátora s obsahom 10,2 % hmot. striebra na keramickom nosiči sa dá do reaktora laboratórnej testovacej aparatury. Katalyzátor je v tvare gul'ůček o priemere 7 mm a jedná sa o dezaktivovaný katalyzátor po niekotkoročnom používaní, ktorého aktivita pokles'ne přibližné na hodnotu zodpovedajúcu 25 %-nej hodnotě aktivity čerstvého katalyzátora pri teplote 250 °C, objemovej rýchlosti 250 h^_1 a tlaku 0,6 MPa. Na tento katalyzátor vyhriaty na reakčnú teplotu 250 sa vedie reakčný plyn obsahujúci 5,7 % obj. kyslíka, 4,1 % obj. etylénu, 6,9 % obj. oxidu uhličitého a 83,3 °/o obj. dusíka za tlaku 0,6 MPa pri objemovej rýchlosti 250 h^_1. Za týchto podmienok sa stanovuje komverzia etylénu a kyslíka na jeden priechod katalyzátora a selektivita na etylénoxid. Po ustálení konštantných hodnot sa dosiahla konverzia kyslíka 23,8 °/o, konverzia etylénu 12,6 % a selektivita na etylénoxid 38,2 %.

Po skončení týchto meraní sa znížil tlak v reaktore z 0,6 MPa na 0,2 MPa a privádzala sa zmes oxidu uhličitého a pár acetónu v molárnom pomere 1:1 pri teplote na katalyzátore 250 °C. Páry acetónu sa vyvíjajú v odparovači pri teplote 150 až 200 ^QC, cez ktorý prechádza oxid uhličitý za požadovaného prietoku. Rýchlosť pridávania kvapalného acetónu je 6,25 cm³/h po dobu 8 hodin. Po skončení dávkovania acetónu a po prefúkaní systému s oxidom uhličitým sa začne přidávat reakčný plyn o zložení 5,7 % obj. kyslíka, 4,1 % obj. etylénu, 6,9 % obj. oxidu uhličitého a 83,3 % obj. dusíka a zvyšovat tlak na 0,6 MPa. Po 6 hodinách sa stanovila konverzia kyslíka 80,2 %, konverzia etylénu 40,7 % a selektivita pre etylénoxid

33,2 % pri teplote 250 °C a objemovej rýchlosti 250 h^-1, čo sú hodnoty blízké hodnotám, ktoré sa dosiahli na čerstvom katalyzátore.

Claims (1)

1. Sposob regenerácie strieborného katalyzátora oxidácie etylénu na etylénoxid vyznačujúci sa tým, že na opotřebovaný katalyzátor sa pósobí zmesou pár oxidu uhličitého a

   VYNALEZU acetonu v molárnom pomere 1:1 pri teplo te 220 až 270 % výhodné 240 až 260 °C, tla ku 0,1 až 0,3 MPa počas 7 až 9 hodin.