Sposób prowadzenia chemicznych procesów kontaktowych w polu

OPIS PATENTOWY
POLSKA
80126
RZECZPOSPOLITA
LUDOWA
Patenit dodatkowy
do. patentu nr
MKP BOlj 1/00
—
Zgłoszono: 09.06.1969
(P. 134092)
Pierwszeństwo:
URZĄD
PATENTOWY
PRL
Int. Cl.2 BOIJ 1/00
Zgłoszenie ogłoszono: 26.02.1973
Opis patentowy opublikowano: 25.02.1976
Twórca wynalazku: Rajmund Chojnacki
Uprawniony z patentu: Instytut Chemii Przemysłowej, Warszawa
(Polska)
Sposób prowadzenia chemicznych procesów kontaktowych
w polu elektrostatycznym
Wynalazek dotyczy sposobu prowadzenia proce¬
sów chemicznych w fazie gazowej, wymagających
nego na przebieg reakcji chemicznych np. opis
stosowania katalizatorów. Do takich procesów na¬
że urządzenie, złożone z co najmniej dwóch par
elektrod pod napięciem 1000^100 000 Volt, któ¬
pat. RFN 868592, w którym podaje się informacje,
leżą między innymi: krakowanie, izomeryzacja,
polimeryzacja, dealkilowanie, alkilowanie, transalkilowanie, dysproporcjonowanie i inne.
Dotychczas procesy te są prowadzone w obec¬
ności
katalizatorów
tlenkowych, typu
rych płaszczyzny są w zasadzie ustawione piono¬
wo do bieguna południowego magnesu i znajdu¬
ją się w odległości 3—60 m od naczynia reakcyj¬
nego, oddziałuje na reakcję, przyspieszając ją.
Sposób ten jest niedogodny ze względu na ko¬
izolatorów
lub półprzewodników elektrycznych, składających
się z nośnika i czynnych substancji katalizują¬
cych. Jako katalizator lub nośnik stosowane są:
glinokrzemiany
bezpostaciowe
syntetyczne,
10
nieczność stosowania dużych napięć i dodatkowo
pola magnetycznego.
Niedogodności
tych
unika
się, jeżeli prowadzi się proces sposobem według
wynalazku. W takim przypadku zamiast katali¬
zatora tlenkowego, typu izolatora lub półprze¬
wodnika
elektrycznego, stosuje się wypełnienie
metaliczne o rozwiniętej powierzchni, w postaci
elektrod w kształcie spitali Archimedesa, do któ¬
rych przyłożone jest napięcie elektryczne. Para¬
glino -
krzemiany typu zeolitów, tlenek glinu, krzemion¬
ka, glinokrzemiany naturalne i inne nośniki o
rozwiniętej powierzchni właściwej.
Jako substancje zwiększające aktywność kata¬
lityczną i selektywność danego procesu stosuje się
wprowadzanie,
do wymienionych katalizatorów
i nośników, metali np. Pt, Pd, Oo, Mo, Mg lan-
metry wytworzonego pola elektrostatycznego mo¬
Jedną wspólną cechą tych katalizatorów jest to,
gą ulegać zmianie przez regulację częstotliwości
prądu i przyłożonego napięcia prądu o wartości
że przedstawiają one sobą izolatory lub półprze¬
0,1 Volta do 200 Volt. Pary surowca, przechodząc
wodniki
pomiędzy elektrodami odległymi od siebie o np.
10 (a, oddzielonymi warstwą izolacji elektrycznej
przepuszczalnej dla par, w wytworzonym polu
elektrycznym ulegają odpowiedniej destrukcji lub
przegrupowaniu, w wyniku czego uzyskuje się od¬
powiedni ptrodukt. Temperatura i ciśnienie pro¬
tanowce i/lub ich sole.
prądu
elektrycznego.
20
Procesy
stosujące
takie katalizatory są bardzo kosztowne ze wzglę¬
du
na skomplikowaną preparatykę
katalizatora,
25
wymagającą na ogół wysokiej czystości substancji
oraz kosztownych surowców, na przykład
metali
szlachetnych.
cesu zależą od
Ostatnio ukazało się trochę publikacji na temat
prób wykorzystania wpływu pola elektrostatycz-
80 126
30
specyfiki reakcji.
W porównaniu do sposobu prowadzenia reakcji
80 126
Przykład II. Do reaktora jak w przykładzie
I dozowano imieszaninę ksylenów z szybkością
3 cm/sek.
Proces prowadzono w temperaturze
450°C bez udziału wodoru pod ciśnieniem 1 at.
Do elektrod doprowadzono prąd o częstotliwości
chemicznych przy użyciu urządzeń z zastosowa¬
niem prądu (pat. RFN nr 868592), według wyna¬
lazku stosuje się wielokrotnie mniejsze napięcia
oraz nie stosuje
się dodatkowo pola magnetycz¬
nego.
50 Hz. W zależności od wartości przyłożonego na¬
Sposób według wynalazku wyjaśniono na przy¬
kładzie reakcji izomeryzacji mieszaniny ksylenów.
Przykład I. Do reaktora O konstrukcji we¬
pięcia uzyskiwano wyniki podane w tablicy II
oraz przedstawione graficznie na fig. 3 i 4. Na
fig. 3 krzywa 1 przedstawia zmianę zawartości
p-ksylenu w produkcie, krzywa 2 przedstawia
zmianę zawartości etylobenzenu w produkcie, a
dług zgłoszenia patentowego P 134093, doprowa¬
dzono mieszaninę par ksylenów o składzie wyra¬
żonym w % wagowych:
10
m-ksylen .. 55,3
krzywa
o-ksyleni * ^3,2
Jp-ksylen 10,7
fig. 4 krzywa
3 inne
o-ksylenu w
etylobenzen Ś,5
związki
niezidentyfikowane. Na
1 przedstawia zmianę zawartości
produkcie,
krzywa 2 przedstawia
zmianę zawartości toluenu w produkcie.
15
toluen'■*".'•*"' •v'-''* " 1,6
przy szybkości liniowej par wynoszącej 1 cm/sek
w przeliczeniu na pusty reaktor. Proces prowa¬
dzono w temperaturze 450°C w obecności wodoru
pod ciśnieniem 10 at, doprowadzając do elektrod
reaktora prąd prostowany o częstotliwości do
200
Tablica II
20
Przyło¬
żone
KHz. W zależności od wartości przyłożonego
napięcia uzyskano wyniki podane w tablicy 1,
oraz przedstawione graficznie na fig. 1 i 2, przy
czym na fig. 1 krzywa 1 przedstawia zmiany za¬
wartości p-ksylenu w produkcie, krzywa 2 przed¬
stawia zimiany zawartości etyiobenzenu w pro¬
napięcie
1
dukcie.
Zmiana
składu mieszaniny ksylenów poddanych
procesowi izomeryzacji
30
etylo¬
ben¬
toluen ben¬
zen
Ksyleny
m-
|
inne
o-
zen
P-
8,9
11,5
51,1
26,4
1,2
2,5
0,2
0,5
10,0
ślad
0,6
8,9
10,9
52,8
24,3
1,6
20,0
0,9
0,7
10,6
13,0
42,5
28,5
3,6
42,5
ślad
0,8
7,6
12,4
55,7
23,3
50,0
0,4
1,0
8,4
11,5
52,1
24,6
25
1
Skład produktu (% wag.)
— |
2,1 1
Tablica 1
Przyło¬
żone
napięcie
u V
ben¬
zen
etylo¬
toluen ben¬
£5
inne
P-
m-
O-
8,7
11,1
51,6
25,4
2,7
24,8
1,1
zen
ślad
1,1
30
ślad
0,4
8,9
11,2
53,6
35
ślad
0,6
10,1
13,7
53,5
19,9
37,5
ślad
0,5
8,1
11,8
52,8
24,6
!,5
40
ślad
0,5
8,6
10,6
54,0
24,7
1,3
45
ślad
0^
7,4
8,6
56,0
25,4
1,8 1
25
Zastrzeżenie patentowe
Skład mieszaniny po izomeracji (% wag.)
2,1
Sposób prowadzenia chemicznych procesów kon¬
taktowych w polu elektrostatycznym, znamienny
tym,
40
że pary
i gazy
reagenftów przepuszcza
się
przez obszar pola elektrostatycznego w kształcie
zwiniętego w spiralę Archimedesa prostopadłoś¬
cianu, pozostającego pod napięciem prądu stałego
o regulowanej częstotliwości i regulowanym na¬
pięciem rzędu 0,01 miliwoltów — 200 Yoltów.
80 128
% wag. ?
,% wag. 17
Flg.1
produkc:
Fig,2
13
12
i
23
20
.
' 7
-I 1 1—
10 20 30
"To $0 3~t) 40 £o~"
aapięsi • /fc.YOlt.
X wagi w
produkcie
50 60 10
20 30
40
50
napięcłaA. yolt.
CZY*ri^Ł<:-'
WkM ifetóifrfctfto* *****