Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_13568
.pdf
Ферроникель-хромовые сплавы, полученные термической обработкой, описанной ниже и показанной на
прилагаемой диаграмме, где по оси абсцисс отложены процентные содержания хрома, а по оси ординат —
процентное содержание никеля, характеризуются тем, что состояние y железа становится постоянным.
Диаграмма относится к сплавам при обычных температурах.
Настоящее изобретение не относится к сплавам, представленным частью диаграммы, ограниченной кривой
AB1, а касается только заштрихованной области и, в частности, области, ограниченной кривой BB1.
Уже несколько лет известны исключительные качества обратимых ферроникельхромовых сплавов,
обладающих многочисленными преимуществами, делающими их очень важными для широкого круга
применений, в которых требуются определенные физические свойства, в частности, неокисляемость,
устойчивость к коррозии кислотами или соленой водой (которыми обладают некоторые
ферроникельхромовые сплавы), воздействие тепла, окислителей при высоких температурах, водяного пара, а
также высокая механическая прочность при высоких температурах; к таким применениям относятся лопатки
паровых турбин, клапаны двигателей внутреннего сгорания, детали задвижек и паропроводов и т. д.
Эти обратимые ферроникелевые сплавы с добавлением хрома, который может включать, помимо всегда
присутствующего марганца, небольшие количества кремния, вольфрама, молибдена, ванадия, титана,
циркония, характеризуются [Price SCE 4s 61 C MHe 4s в основном с физико-химической точки зрения
отсутствием превращений при изменении фазы. Следовательно, когда железо находится в состоянии y, это
состояние особенно устойчиво при всех обычных рабочих температурах, и в более общем смысле это
полиэдрическая структура 60, известная как аустенит. Эта структура, не изменяющаяся при отпуске,
сохраняется при всех возможных термических обработках в диапазоне от атмосферной температуры до точки
плавления 65°C, однако с переменными размерами зерен.
Поскольку физико-химический отпуск, подобный тому, что применяется к так называемым сталям,
невозможен в этих сплавах, так как железо не может вернуться в состояние, в котором оно находится в
отпущенных сталях, было признано, что только механическая обработка способна их упрочнить;
единственной применяемой обработкой был тривиальный отжиг, основной целью которого было подавление
холодного упрочнения, разрушение внутренних напряжений, то есть придание металлу механической
однородности и, таким образом, достижение определенного размягчения. Следовательно, холодная закалка
была единственным способом повышения твердости сплавов, хотя это повышение было относительно
незначительным. 85 Заявители обнаружили возможность, и это является целью настоящего изобретения,
оказывать гораздо более широкое и полное воздействие на твердость посредством соответствующих
термических обработок, чему способствует наличие определенных добавок, в частности алюминия и кремния.
В металле, поступающем из прокатных станов, кузницы или даже из формы, углерод частично находится в
состоянии твердого раствора, частично связан с некоторыми присутствующими металлами в виде сложных
карбидов, содержащих железо, хром, а также вольфрам или любые 100 членов семейства вольфрама,
присутствующие в сплаве.
Эти карбиды присутствуют в виде зерен малых размеров, видимых в микроскопе, например, при линейном
увеличении 105x у некоторых приборов Price Pdce. S41 6d.
? A0 E (<-l i i j i q j i i i i 1 1 i 11 сотни рассеяны внутри или в местах соединения многогранников твердого
раствора, служащего матрицей. Доля углерода уменьшается с повышением температуры, поскольку
растворимость углерода в матрице возрастает. Согласно изобретению, путем обработки, заключающейся в
растворении карбидов, а затем их осаждении в подходящих термических условиях, можно осуществить
структурные изменения, аналогичные тем, которые (благодаря экспериментам, в которые в значительной
степени внесли вклад лаборатории заявителей, использующие дилатометрический метод) объясняют
твердость легких сплавов, к типу которых относится дюралюминий, или аналогичные, например, тем, которые
недавно были изучены в некоторых свинцово-серных сплавах, медно-силицидных сплавах никеля или
медно-бериллиевом сплаве.
Воздействие достаточно длительного нагрева при достаточно высокой температуре (температура и
продолжительность варьируются в зависимости от химического состава и структуры сплава) на металл,
поступающий из прокатных станов, кузницы или даже из формы, приводит к растворению углерода в твердом
растворе, образующем металлическую матрицу, и вызывает полное или частичное исчезновение
вышеупомянутых зерен карбида.
Затем сплав быстро охлаждают, чтобы поддерживать при обычной температуре твердый раствор, который
стабилен при температурах, достигаемых нагревом. Способ охлаждения следует адаптировать к составу
сплава и размерам деталей; в зависимости от обстоятельств может быть применено погружение в воду или
масло, либо простое охлаждение на воздухе. Главное, чтобы операция проводилась с достаточной скоростью,
чтобы предотвратить осаждение карбидов при охлаждении, то есть для достижения гипертермического
отпуска, под которым понимается обработка, обеспечивающая стабильное состояние при высокой
температуре.
Последующий нагрев, температура и продолжительность которого варьируются в зависимости от химического
состава и структуры сплава, а также от условий гипертермической обработки, приводит, благодаря
повторному осаждению углерода в виде мелких зерен карбидов, к усиленному упрочнению сплава без
хрупкости.
Согласно изобретению, способ упрочнения сплавов железа, никеля и хрома, в котором состояние железа
остается постоянным при всех температурах, то есть в котором соотношение никеля и хрома находится в
пределах заштрихованной области прилагаемой диаграммы, характеризуется тем, что в сплав добавляется
один или несколько компонентов, более растворимых в ферроникелевых сплавах при высоких температурах,
чем при низких, например, углерод (менее 1%), алюминий (1-7%), кремний (0-5%), медь (0-20%), бериллий
(0-5%), и в котором компонент сначала вводится в сплав в твердом растворе известным способом путем
нагревания в диапазоне от 800 до 11500 °C, при этом этот твердый раствор затем стабилизируется при
обычной температуре путем быстрого охлаждения сплава, после чего сплав отжигается в течение 2-200 часов
при температуре в пределах от 400 до >- 900°C в зависимости от структуры металла и требуемой степени
закалки.
Никель может быть частично замещен кобальтом, например, в количестве, составляющем половину от его
общего количества. В качестве отвердителей могут использоваться соединения, присутствующие в кремнии,
меди или алюминии, либо в сочетании алюминия и углерода, либо в сочетании меди с алюминием и
кремнием.
В состав сплава также может входить 1-5 процентов алюминия, 0-5 процентов кремния и 0-20 процентов
меди.
Состав сплава может быть следующим: алюминий - 1-7 процентов.
Никель - - 7-80 Хром - - 5-40 Марганец - - 0,3-A4 Вольфрам - - 0,10,100 Молибден - 0,10 Титан - - 0,05 Железо -
- - остальное.
К ним можно добавить 0-2 процента.
ванадия, 0-3 процента кремния, 105 пропорций составляющих таковы, что железо существует в состоянии y.
Никель также может быть частично заменен кобальтом, причем доля последнего элемента составляет
половину от доли никеля 110.
Например, пруток диаметром около 10 мм из сплава, содержащего 0,35% углерода, 35% никеля и 11% хрома,
в том состоянии, в котором он поступает с прокатных станов, имеющих:
Предел упругости - 46,7 кг/мм². Разрушающая нагрузка - 74,5 мкФ. Удлинение - 27,9 %. 120 будет иметь после
нагрева при 11500 °C.
затем охлаждение в воде:
Предел упругости - 28,1 кг/мм². Разрушающая нагрузка - 62,8,7. Удлинение - 44,2%. 125 и после нагрева в
течение получаса при температуре 800°C, приложенной к размягченному металлу:
Предел упругости - 47,6 кг/мм². Разрывная нагрузка - 82,3 мкФ. Удлинение - 18,2 %. 130 НИЗКОЕ КАЧЕСТВО
371,3341, поскольку пропорции компонентов таковы, что оксид железа находится в состоянии y; никель может
быть частично замещен кобальтом. 70 Температуру отпуска можно варьировать от 800 до 11500, а
температуру нагрева — от 400 до 9000. Продолжительность нагрева может варьироваться от 2 до 200 часов.
75 Алюминий образует ограниченное количество твердых растворов с ферроникель-хромовыми сплавами.
При достаточном содержании алюминия сплав представляет собой совокупность двух твердых растворов. 80
Путем сверхбыстрого отпуска с последующим изотермическим нагревом определенной продолжительности
достигается значительное структурное упрочнение благодаря реакции, физико-химический механизм которой
был изучен заявителями и описан ниже: 1. Сплав доводится путем нагревания до состояния твердого
раствора.
2.
Это состояние поддерживается при температуре 90 градусов за счет быстрого охлаждения.
3.
Этот твердый гипертермически закаленный раствор разлагается в процессе изотермического отжига
достаточной продолжительности при подходящей температуре.
Возвращение к состоянию агрегации 95, стабильному в холодном состоянии, которое происходит при
температуре ниже равновесной, сопровождается затвердеванием. Однако механизм этого упрочнения
отличается от того, который происходит при отпуске сталей, твердость которых обусловлена наличием не
находящегося в равновесии и очень твердого компонента, а именно мартенсита.
В сплаве содержится: 105% никеля - - - 60%.
Хром - 10 процентов.
Марганец - - - 2 процента.
Содержание алюминия - 3 процента.
Железо - - - остаточная термообработка в течение 7 часов при 6500 °C с последующим отпуском в воде при
10000 °C повышает твердость по Бринеллю с 170 до 240 кг/мм².
Кроме того, если сплавы, содержащие 115 атомов алюминия, подвергаются длительному нагреву в том
состоянии, в котором они поступают из прокатных станов, кузницы или даже из формы, также отмечается
упрочнение. Этот метод позволяет получить высокую твердость по Бринеллю (120 единиц), которая может
превышать 300 кг/мм² для хромоферроникелевых сплавов с добавлением алюминия.
Например, результаты, полученные с использованием сплава, содержащего 125% никеля, составляют -30%.
Хром - - - - 10 процентов.
Марганец - 2 процента.
Содержание алюминия - 4 процента.
Железо — остальные 130 имеют следующие характеристики: упругость, измеренная на образце размером 10
x 10 с площадью разрушения x 8 (с канавками и закругленным основанием радиусом 1 мм), составляет
порядка 12 кгм/см2 для металла, поступающего с прокатных станов, в том виде, в котором он был обработан.
На металле, отожженном при температуре 1150 °C, удельное сопротивление может превышать 35 кгм/см².
Аналогичный эффект упрочнения может быть получен также путем нагрева металла в том состоянии, в
котором он поступает из прокатных станов, кузницы или литейного цеха, при этом, если превращение деталей
было осуществлено при нагреве в процессе ковки, прокатки или литья при температурах выше 8000 °C, отжиг
осуществляется только при температурах от 4000 до 9000 °C. Например, упомянутый выше сплав,
подвергнутый отжигу в течение 12 часов при 6000 °C в состоянии черновой прокатки, приобретает следующие
характеристики: предел упругости - 52 кг/см², разрывная нагрузка - 9%, удлинение - 15%.
Упругость - - - 9 кгм/см2. Эффект этой обработки усиливается присутствием алюминия с добавлением или без
добавления кремния; он может быть усилен любым добавлением, более растворимым в горячем состоянии,
чем в холодном, к ферроникелевым сплавам с хромом и способным к осаждению при изотермическом нагреве
после выдержки в твердом растворе путем гипертермической закалки, или любым добавлением, образующим
с элементами сплава соединение, более растворимое в горячем состоянии, чем в холодном; это относится к
меди в присутствии алюминия или кремния, причем последний элемент может быть заменен любым
элементом с аналогичными свойствами, например, бериллием.
Действие этих добавок было изучено заявителями с помощью хорошо известного дилатометрического
метода, внедрению которого они сами способствовали.
Это подтверждено обычными механическими испытаниями.
Данная термическая обработка, выполняемая по схеме отпуска при высокой температуре с последующим
длительным изотермическим нагревом, относится к сплавам следующего состава:
:55 Углерод - - 1 процент.
Никель - - 7 до 80, Хром - - 5 до 40, Марганец - 0,3 до 4, Вольфрам - - 0 до 10, Молибден - 0 до 10, Ванадий - - 0
до 2, Тиран - - 0 до 0,5, Алюминий - - 1 до 7, Медь - - 0 до 20, Кремний - - 0 до 5, Железо - остальное 371 334
371 334 Состояние: Размягчено гипертермической закалкой при 11000, Грубая прокатка, Гипертермическая
закалка при 11000 и нагрев 12 часов при 600, Гипертермическая закалка при 10000 и нагрев 12 часов при 600,
Грубая прокатка и нагрев 12 часов при 600 - 201 Предел упругости Eкг/мм E 27-30 50-55 32-34 44-47 47--55
Сопротивление растяжению кг/мм2 - Р.
5860 75-86 70-76 75-80 95-105 Расширение для 100 A 35--29 12-15 35-40 25-28 15-17 Дроссель для 100 48-55
45-50 50-55 40-45 Твердость по Бринеллю кг/мм2 A 140-150 200-225 175-190 190-210 250-290 Упругость по
Меснагеру кгм/см2 p 32-35 8-12 24-27 16-22 5-S В некоторых случаях кремний, который Никель 30 процентов.
облегчает производство, может содержать полностью 11 процентов хрома.
или частично заменить алюминий. Содержание марганца — 2 процента.
Следующие результаты получены при содержании алюминия - 1,5 процента.
Содержание кремния: - - - 1 процент.
Железо - - остальное Состояние E R- AA p Размягчено гипертермической закалкой при 11000 - - Ad 25-30
55-60 40-45 55-65 140-160 32-35 Состояние грубой прокатки - 45-53 77-80 18-22 50-55 200-210 8-12
Гипертермическая закалка при 11000 и нагрев в течение 12 часов при -:
60Q0 - - - - 40-45 73-77 35-40 55-60 190-200 25-30 Гипертермическая закалка при -1000 и нагрев в течение 12
часов при 6000 - a 45-48 80-85 28-33 50-55 205-220 17-23 Грубая прокатка и нагрев в течение 12 часов при
6000 - - - 50-55 95-100 15-18 50-60 260-270 6-9 Такие сплавы легко производятся, предпочтительно в
электрической высокочастотной печи. Производство облегчается за счет введения алюминия в виде сплава
алюминия и никеля (например, около 25 процентов алюминия) под слоем шлака, который может включать
кремнезем, известь, флюорит и хромолит.
- Может быть добавлена медь, и в присутствии алюминия это может быть в виде сплава алюминия и меди
(например, 25 процентов алюминия).
В некоторых случаях нагрев сплава в растворе для обеспечения осаждения может быть осуществлен с
модификациями, например, не при одной температуре, а, без полного промежуточного охлаждения, при
различных ступенчатых температурах.
Кроме того, в рамках изобретения, если одного нагрева оказалось недостаточно, можно несколько раз
возобновить операцию или выполнить ее несколько раз. Изменение температуры оказывает существенное
влияние на структуру и достигаемое затвердевание.
Наконец, операции нагрева могут чередоваться с механической обработкой 70, которая деформирует металл
путем растяжения, сжатия, волочения, прокатки или любым другим способом, осуществляемым либо при
обычной температуре, либо при высокой температуре, однако ниже, чем при последнем нагреве. 75 В
качестве примеров этого процесса можно привести:
1. Упрочнение только с помощью автомобиля.
Влияние температуры отжига на изменение твердости и упругости после сверхвысокой степени отпуска при
продолжительности отжига 80 часов в течение 3 часов и 12 часов в течение 12 часов соответственно.
K- - - --- j 371,334 Состав: O=0,32, Si=0,11, Mn= 1,32, Ni= 35,60, Cr=11,70, остальное железо.
Твердость по Бринеллю после отпуска в воде при 12000 = 142 кг/мм². 10. Твердость по Бринеллю после 3
часов отжига при 6200 = 145. 6750 = 145. 7250 = 187. 7750 = 174. 8250 = 170. 6200 = 156. 6750 = 194. 7250 =
207. 7750 = 192. 8250 = 170. 2. Упрочнение соединением "c ALumu + SiLicoN".
Влияние температуры отжига на изменение твердости и упругости после сверхвысокой закалки при отжиге в
течение 3 и 12 часов соответственно, в следующих условиях:
А) Из кузницы.
B) После отпуска в воде при температуре 11000 °C состав: C = 0,11, Al = 3,8, Si = 0,70, Ni = 35,60, Cr = 10,10,
Mn = 2,20, остальное – железо.
A) - Твердость по Бринеллю в состоянии прямо из кузницы - Твердость по Бринеллю после отжига в течение 3
часов (случай 2) при отжиге в течение 3 и 9 часов соответственно 675 = 187 кг/мм2 725 = 167 6150 = 207,, 6750
= 212,, 7256 = 172,, 7750 = 170,, 3. РАЗРУШЕНИЕ С ПОМОЩЬЮ СОЕДИНЕНИЯ C УГЛЕРОД + Алюминий +
Кремний.
Влияние температуры отжига на изменение твердости и упругости после сверхвысокой закалки при
продолжительности отжига 3 и 12 часов соответственно, в следующих условиях:
А) Из кузницы.
Б) После закалки в воде при температуре 11000.
Состав: C=0,30, Al=4,1, Si=1,00, Ni=35,60, Cr=9,82, Mn=2,02, остальное – железо.
A) Твердость по Бринеллю в состоянии после ковки. Твердость по Бринеллю после 3 часов отжига при 5750 =
253 кг/мм² = 280. 6150 = 315. 6750 = 293. 7250 = 277. 775 = 260. Твердость по Бринеллю (случай 2) после
отжига в течение 3 и 9 часов соответственно: 5750 = 288; 6150 = 323; 6750 = 301; 7250 = 277. 7750 = 284. B)
Твердость по Бринеллю после отпуска в воде при 11000 = 140. Твердость по Бринеллю после отжига в
течение 3 часов при 6150 = 185 кг/мм² = 2. Твердость по Бринеллю (случай 2) после отжига в течение 3 и 9
часов соответственно. B) Твердость по Бринеллю после отпуска в воде после 3 часов отжига при температуре
70°C! 300 кг/мм2 5800 = 340 6150 = 358 6500 = 358 6750 = 364 л 7250 = 312 7750 = 303 5800 = 348 6150 = 370
6500 = 364 6750 = 340 7250 = 294 7750 = 270 11000 = 182 , 1055750 = 228 6150 = 252 6500 = 258 6750 = 261
7250 = 228 7750 = 217 110М 371,3341 Твердость по Бринеллю (случай 2) отжиг в течение 3 и 9 часов
соответственно --5750 = 248 кг/мм2 615&=259 6500=269 6750 268 7250=228 7750=212 Нам известно, что
обработка стального сплава, содержащего до 4 процентов.
Ранее было предложено использовать сплав никеля и 18% хрома, процесс получения которого включает
нагревание до высокой температуры с последующим быстрым охлаждением и отжигом при более низкой
температуре.
Также были предложены сплавы, содержащие от 1 до 12 процентов бериллия, -20 никеля в больших
количествах, а остальная часть состоит из железа и хрома, причем доля хрома составляет до одной трети от
доли железа, в котором хорошие магнитные свойства были получены термической обработкой, но наше
изобретение ограничивается сплавами, которые после термической обработки становятся немагнитными. -
Теперь, подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы
заявляем, что то, что мы заявляем, является 1. Способ упрочнения сплавов железа, никеля и хрома, при
котором V-состояние железа остается постоянным при всех температурах, то есть при котором пропорции
никеля и хрома находятся в пределах заштрихованной области прилагаемой диаграммы, характеризуется
тем, что в сплав добавляется один или несколько компонентов, более растворимых в ферроникелевых
сплавах при высоких температурах, чем при низких, например, углерод (менее 1%), алюминий (1-7%),
кремний (0-5%), медь (0-20%), бериллий (0-5%), и при этом компонент сначала вводится в сплав в твердом
растворе известным способом путем нагревания до температуры от 800 до 1150 °C, после чего этот твердый
раствор стабилизируется при обычной температуре путем быстрого охлаждения сплава, после чего сплав
отжигается в течение 2-200 часов при температуре от 0,5 °C до 400 °C. 9000 °C в зависимости от структуры
металла и требуемой степени закалки.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_371335.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=371335&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB371335A
[]
[Второе редактирование] ]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: ноябрь. 14, 1930. № 34,354 130. 371,335 (Дополнение к патенту № 340587 от сентября)
30, 1929. Полная спецификация слева: август. 11, 1931.
Полная спецификация принята: 14 апреля 1932 года.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Усовершенствования в производстве стирола и его аналогов.
Я, Джеймс Йейт Джонсокс, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Линкольнс-Инн-Филдс, 47.
Уважаемые господа из графства Лондон, настоящим заявляю, что сущность данного изобретения (о котором
мне сообщила из-за границы компания I. G. Farbenindustrie Aktiengesellschaft из Франкфурта-на-Майне,
Германия, акционерное общество, организованное в соответствии с законодательством Германии)
заключается в следующем: данное изобретение является усовершенствованием или модификацией
изобретения, описанного и заявленного в спецификации №.
29,578 В 1929 г. (серийный номер 340587) описан способ производства стирола и его гомологов, согласно
которому алкилированные ароматические углеводороды, содержащие не менее 2 атомов углерода в боковой
цепи, обрабатываются в паровой фазе, при необходимости, в присутствии водяного пара или инертных газов
при повышенных температурах с катализаторами.
В качестве особо активных катализаторов трудно выделить восстанавливаемые оксиды металлов, их
соединения и смеси. В спецификации № 12919 от 1930 г. н.э. (серийный номер)
В соответствии с пунктом № 340,587, указано, что катализаторы, используемые в указанной спецификации
№...
29,578 Изделия A.D. 1929 (серийный номер 340,587) предпочтительно подвергаются предварительной
обработке газообразными веществами, не содержащими углерода, при повышенных температурах.
Катализаторы могут также содержать небольшие добавки, в количестве от 1 до 3 процентов, металлических
соединений, которые восстанавливаются в условиях реакции.
Мои зарубежные корреспонденты обнаружили, что стирол и его гомологи также получают из алкилированных
ароматических углеводородов, содержащих не менее 2 атомов углерода в боковой цепи, пропуская указанные
углеводороды в паровой фазе при повышенных температурах над катализаторами, которые состоят из или
содержат значительное количество, т.е. более 3 процентов, трудновосстанавливаемых соединений таких
металлов, оксиды которых легко восстанавливаются, или, если присутствует водяной пар или диоксид
углерода, таких металлов W или их восстанавливаемых соединений, оксиды которых восстанавливаются
водородом. При желании указанные катализаторы могут присутствовать в смеси с
трудновосстанавливаемыми оксидами металлов или другими соединениями металлов, оксиды которых
трудно восстанавливаются водородом.
В качестве катализаторов согласно вышеприведенному определению можно упомянуть, в частности, металлы
1-й и 8-й групп периодической системы, а также их оксиды и соединения, и не имеет значения, присутствуют
ли катализаторы в металлической или оксидной форме в условиях реакции.
Если присутствует водяной пар или углекислый газ, то медь, кобальт и железо или их соединения являются,
например, превосходными катализаторами. Однако, если отсутствуют водяной пар и углекислый газ, и
процесс проводится в крупном промышленном масштабе, металлы железосодержащей группы и медь 7Q, а
также их соединения, восстанавливаемые водородом, не используются. Однако, даже в отсутствие водяного
пара, можно использовать трудновосстанавливаемые соединения указанных металлов, а именно железа,
кобальта и меди, такие как ванадаты, молибдаты, вольфраматы, фосфаты, хроматы, бораты и тому
подобные. Никель и его соединения часто приводят к частичному разложению исходных материалов и
образованию углерода, поэтому их не следует использовать. 80 Помимо вышеупомянутых каталитических
веществ, соединения металлов, оксиды которых трудно восстанавливаются, такие как соединения олова,
сурьмы или висмута, а также те, которые указаны в спецификациях №№ 85.
29,578 Могут быть использованы данные за 1929 и 12919 годы н.э. 1930 года н.э. (серийный номер 340587).
В любом случае предпочтительнее работать с добавлением постороннего газа, предотвращающего
осаждение углерода на катализаторах, например, пара или диоксида углерода.
Катализаторы могут быть нанесены на носители для повышения их активности или предварительно
обработаны газами или парами, как описано в пункте 95 в указанной спецификации № 12919 г. н.э.
1930 (Серийный номер 340,587).
— Делилдрогенирование указанных алкилированных ароматических углеводородов предпочтительно
проводят при температурах от 100 до 5000–7000 градусов Цельсия. Например, катализатор при температуре
6000 градусов Цельсия при приготовлении стирола из этилбензола, при этом на каждый литр катализатора в
течение 24 часов проходит от 35 до 50 частей стирола и от 47 до 62 частей неизмененного стирола.
Этилбензол и небольшие количества про-стирола дают такой же выход, как указано в Примере 1. Выход
стирола такой же, как указано в Приложении 1.
Из 100 частей этилбензола можно получить одну молекулу. В качестве других подходящих катализаторов
можно, например, пропускать молекулу через катализатор. Смеси отходящих газов фосфата цинка и кобальта
практически состоят из чистого гидрогена. Следующие примеры дополнительно проиллюстрируют природу
данного изобретения, но изобретение не ограничивается этими примерами. Выход стирола в соответствии с
указанными параметрами. Примеры. Детали указаны по весу. В примере 1 они получены с использованием
этих катализаторов. Аналогичным образом активная пропитка из диоксида кремния - 15 Смесь из 5
килограммов этилбензена, оксида железа, может быть использована. 60 зенен и 5 килограммов воды
пропускается, если азот заменяется паром или в парообразном состоянии в процессе обработки углекислым
газом.
В течение 24 часов над 1 литром катализатора, который может использоваться вместо этилбензола,
нагревается примерно до 600 градусов Цельсия и может применяться вместо этилбензола.
состоит из 20 частей оксида меди и, например, этилтолуола, который дает хороший выход метилстирола;
хлорэтилбензен предварительно обрабатывается нагреванием до 6000 °C, образуя хлорстирол и
изопропилбензен при пропускании через него пара. В результате реакции образуется преимущественно
альфа-метилстирол, продукт, содержащий до 50% изопропил-(а)метилстирола, а также 98% стирола.
Оставшиеся 50 процентов смесей диэтилбензола со стиролами могут состоять из неизмененного этилбензола
и также могут быть получены таким образом, 1 процент продуктов конденсации. ПРИМЕР 4.
высокая температура кипения. - Этилхлорбензол, получаемый путем взаимодействия с этиленом или
хлорбензолом в присутствии хлорида алюминия и концентрированной смеси изомеров, пропускается при
температуре 600 градусов Цельсия в указанных пропорциях, образуя смесь изомеров, приготовленную путем
вымачивания при температуре 6000 градусов Цельсия вместе с равным количеством воды. Пример 1.
Этилбензол и пар пропускаются при температуре 600 градусов Цельсия вместе с равным количеством воды.
Флоридская земля, приготовленная путем вымачивания при температуре 6000 градусов Цельсия с
катализатором, состоящим из 50 частей оксида железа и 60 частей оксида цинка и оксида меди, при
температуре 6000 градусов Цельсия со скоростью, соответствующей описанной. Выход стирола в Примере 1.
Хлорстирол получается таким же, как в примере L, с выходом, который примерно такой же, как в примере 3,
описанном в примере 1 со ссылкой на 85. Катализатор получают путем пропитки стирола хроматом железа.
Дата: 14 ноября 1930 г.
Катализатор содержит 20 процентов (по данным Дж. Й. и Г. В. Йохейнсона) хромата железа по весу. Смесь
-47, Линкольнс-Инн-Филдс, Лондон, W.C.2, -этилбензола и азота подается над агентами.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ - Усовершенствования в производстве стирола и его аналогов.
Я, Джеймс Йейт Джонсон, британский суб- - Спецификация № 351310, расположенная по адресу:
Линкольнс-Инн-Филдс, 47, графство Лондон, джентльмен, настоящим заявляю о природе данного
изобретения, описывающего процесс производства стиролов, который заключается в дегидрировании
ародематных соединений, имеющих по меньшей мере одну сторону (которая была мне сообщена из цепочки
-ClI2). С2. R (в котором R, принадлежащий I. G. Farbenindustrie Aktien- Gesellschaft, из Франифорт-на-Майне,
Германия, путем пропускания паров указанных соединений 105, акционерное общество, организованное в
соответствии с законами Германии) и при какой температуре, при этом катализатор предпочтительно должен
быть использован таким же образом, для оксида церия или цинка, или смеси этих оксидов, с добавлением или
без добавления промоторов, таких как оксиды 110
371,335 примесь с оксидами металлов или другими трудновосстанавливаемыми соединениями металлов,
оксиды которых трудно восстанавливаются водородом. В любом случае катализаторы должны быть
термостойкими, то есть они не должны плавиться при рабочих температурах.
В качестве катализаторов согласно вышеприведенному определению можно упомянуть, в частности, металлы
1-й и 8-й групп периодической системы, такие как медь, серебро, золото и металлы группы железа, а также их
оксиды и соединения, и не имеет значения, подаются ли катализаторы в реакционный сосуд в металлической
или оксидной форме, если присутствуют водяной пар и/или диоксид углерода, медь, кобальт и железо,
например, чистое железо из карбонилов железа, или их соединения, являющиеся, например, превосходными
катализаторами. Однако, если отсутствуют водяной пар и углекислый газ, металлы группы железа и медь, а
также их соединения, восстанавливаемые водородом, не используются. Однако, даже в отсутствие водяного
пара, могут быть использованы трудновосстанавливаемые соединения указанных 90 металлов (таких как
железо, кобальт и медь, например, их тяжелые металлы, такие как ванадаты, молибдаты, вольфраматы или
хроматы, или их бораты или фосфаты, а также подобные жаростойкие и трудновосстанавливаемые соли).
Никель и его соединения могут приводить к частичному разложению исходных материалов и образованию
углерода, поэтому их следует применять с большой осторожностью или вовсе не применять. В сочетании с
вышеупомянутыми каталитическими веществами соединения металлов, оксиды которых трудно
восстанавливаются, такие как 105 соединения олова, сурьмы или висмута, а также те, которые указаны в
описании.
В патенте № 340587, например, оксиды металлов или сульфиды металлов, или материалы, содержащие их,
такие как оксиды кальция, лития, стронция, магния, бериллия, циркония, цинка, марганца, вольфрама, хрома,
молибдена, урана и тому подобное, или другие трудновосстанавливаемые соединения металлов, например,
фосфат хрома, алюминат кальция, хромат магния, уранат кальция и тому подобное, могут использоваться в
количествах менее 97 процентов от массы вышеупомянутых каталитических веществ, а также антрацит или
отложения аналогичного характера, образующиеся при термическом разложении газообразных
углеводородов, активированный уголь, силикагель, кусочки глины и тому подобное, или смеси этих веществ
друг с другом могут использоваться вместе с вышеупомянутыми катализаторами, при условии, что общая
каталитическая масса содержит более 3 процентов. от его веса металла, оксиды которого легко образуются
при весе 130 (вольфрама, урана или молибдена).
Данное изобретение представляет собой усовершенствование или модификацию изобретения, описанного и
заявленного в спецификации №.
340,587 для процесса производства стирола и его гомологов, согласно которому алкилированные
ароматические углеводороды, содержащие не менее 2 атомов углерода в боковой цепи, обрабатываются в
паровой фазе в присутствии водяного пара или других инертных газов, таких как азот или диоксид углерода,
при повышенных температурах, предпочтительно от 5000 до 7000 градусов Цельсия, с использованием
дегидрирующих катализаторов. Поскольку особо активными катализаторами являются
трудновосстанавливаемые оксиды и соединения металлов, а также их смеси, катализаторы, используемые в
указанном процессе, могут быть с успехом подвергнуты предварительной активирующей обработке
газообразными веществами, не содержащими углерода, такими как водяной пар, азот, водород или аммиак,
при повышенных температурах. Катализаторы могут также содержать небольшие добавки, в количестве от 1
до 3 процентов, металлических соединений, которые восстанавливаются в условиях реакции.
Мои зарубежные корреспонденты обнаружили, что виниларильные соединения, такие как стирол, хлорстирол
и их гомологи, также получают из алкилированных ароматических соединений, содержащих по меньшей мере
2 атома углерода в алифатической боковой цепи, таких как этил- или пропилбензол или толуол,
этилхлорбензол, диэтилбензол, этилнафталин или этилдифенил, пропуская указанные соединения в паровой
фазе вместе с одним или несколькими из указанных инертных газов при повышенных температурах над
катализаторами, которые состоят из или содержат значительные количества, т.е.
более 3, например, 5, 10, 20, 50, 70 или процентов по весу, металла, оксиды которого легко
восстанавливаются водородом до соответствующего металла, при этом указанный металл поддерживается в
термостойком химическом соединении во время реакции. Этого можно добиться, используя термостойкие,
трудновосстанавливаемые соединения таких металлов, как соли или карбиды, оксиды которых легко
восстанавливаются водородом или, если присутствует хотя бы один из агентов — водяной пар и диоксид
углерода, металлы указанного типа или их восстанавливаемые соединения, если это необходимо, в
сочетании с указанными трудновосстанавливаемыми соединениями. Таким образом, например, может быть
использован фосфат железа, или железо, или оксиды железа, или их смеси с фосфатами железа, если
присутствует пар или диоксид углерода, которые способны непрерывно превращать любое металлическое
железо в оксиды железа. При желании указанные катализаторы могут присутствовать в 371,335,
восстанавливаемых водородом до соответствующего металла, при условии, что указанный металл
поддерживается в термостойком химическом соединении во время реакции, как уже указано выше.
Как описано в основной спецификации, реакция проводится с добавлением 9a постороннего газа,
предотвращающего осаждение углерода на катализаторах, такого как пар или диоксид углерода. Окислители
могут быть нанесены на носители для повышения их активности или предварительно обработаны газами или
парами, как описано в указанной спецификации № 340587.
Дегидрирование указанных алкилированных ароматических соединений, и особенно ароматических
углеводородов, предпочтительно проводят при температурах от примерно 500° до примерно 700°C (градус
Цельсия 20). Например, при получении стирола из этилбензола, из 35 частей стирола, а также из 47 до 63
частей неизмененного этилбензола и небольших количеств продуктов с высокой температурой кипения (25°C)
за один проход через катализатор получают 100 частей этилбензола. Отходящий газ практически состоит из
чистого водорода.
Следующие примеры дополнительно проиллюстрируют, как данное изобретение может быть реализовано на
практике, но изобретение не ограничивается этими примерами. Детали указаны по весу.
ПРИМЕР 1.
В течение 24 часов через 1 литр катализатора, нагретого примерно до 6000 градусов Цельсия, пропускают 5
килограммов воды в парообразном состоянии, а также часть флоридской земли, предварительно
обработанной нагреванием до 600 градусов Цельсия с одновременным пропусканием пара через
катализатор. Продукт, составляющий в 98% случаев S0, а оставшиеся 50% - S0.
состоит из неизмененного этилбензола и -1% - продуктов конденсации с высокой температурой кипения. -50- -
- ПРИМЕР 2.
Этилбензол и пар нагревают при температуре 600°C в пропорциях, указанных в Примере 1, над
катализатором, состоящим из 40 частей оксида железа и 60 частей 5E йодида фтора, приготовленного путем
пропитки йодида фтора нитратом железа и нагревания смеси до 6000°C в присутствии пара. Выход стирола
такой же, как в Примере 1.
-60 ПРИМЕР 3.
Катализатор получают путем пропитки земли Флориды хроматом железа, так что катализатор содержит 20%
хромата железа по весу. Смесь катализатора при температуре 6000 градусов Цельсия создается таким
образом, чтобы за 24 часа через каждый литр катализатора проходило 5 килограммов этилбензола и 5
кубических метров азота. Выход стирола такой же, как указано в Примере 1. - В качестве других подходящих
катализаторов можно использовать, например, смеси фосфата цинка и фосфата кобальта в любой пропорции
или, предпочтительно, в соотношении, скажем, 3 к 1, смеси ванадата железа и оксида магния в любой
пропорции или, предпочтительно, в соотношении, скажем, 1 к 1, флоридскую землю, пропитанную
ферроцианидом аммония, который может быть превращен в карбид железа, и тому подобное. Выходы
стирола, указанные в Примере 1, достигаются с использованием этих катализаторов. - Аналогичным образом,
активный диоксид кремния, импрегнированный оксидом железа, может быть использован, если азот заменить
паром или диоксидом углерода.
Соседние файлы в папке патенты