DE863033C - Verfahren zur Herstellung von Kohlenwasserstoffen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Kohlenwasserstoffen Man hat bereits vorgeschlagen, bei der Umw andlung -des Kohlenoxyds mit Wasserstoff in Kohlenwasserstoffe mit mehr als r Kohlenstoffatom im Molekül die überschüssige Umsetzungswärme dadurch abzuleiten, daß man die erhitzten Gase schnell aus,dem Syntheseofen abzieht und nach Abkühlen auf bestimmte Temperaturen wieder in den Ofen zurückführt.
• Es wurde nun gefunden, daß man die genannte Umsetzung. sehr vorteilhaft durchführen kann, wenn man von dem austretenden Gas ein Mehrfaches der zugeführten Frischgasmenge, zweckmäßig mindestens das .4- bis 5fache, ohne Herausnahme der Umsetzungsprodukte und ohne Zwischenkühlung zusammen mit dem Frischgas wieder über den Katalysator leitet und gleichzeitig unter Einhaltung gleichbleibender oder annähernd gleichbleibender Temperaturen die überschüssige Wärme durch die Wände des Katalysatorraumes in eine Kühlflüssigkeit ableitet. Das zurückgeführte Gas hat dabei nachdem Austritt aus der Katalysatorschicht praktisch die gleiche Temperatur wie beim Wiedereintritt, dient also nicht zum Ableiten der Umsetzungswärme wie bei :den bisher bekannten Verfahren. Durch diese Arbeitsweise wird im Vergleich zu der bekannten Behandlung unter nur einmaligem Überleiten des Synthesegases über den Katalysator die Ausbeute an den gewünschten Kohlenwasserstoffen wesentlich (bis zu etwa 40 %) erhöht. Da die mittlere. Verweilzeit des Synthesegases am Katalysator die gleiche ist wie bei nur einmaligem Durchgang des Gases, ist dieses Ergebnis sehr überraschend. Auch gegenüber jener Arbeitsweise, bei der die Umsetzungsgase nach vollständiger oder teilweiser Entfernung der flüssigen Umsetzungsprodukte und Wiederaufheizen zurückgeführt werden, wird :eine merkliche Ausbeütestei.gerung (bis zu etwa 30 0/0) erzielt. Gegenüber dieser Arbeitsweise besteht der weitere Vorteil, daß man nur eine verhältnismäßig geringe Menge Gas zur Abtrennung des Endproduktes abzukühlen braucht und daß außerdem kein Wiederaufheizen erforderlich ist.
• Durch Anwendung beheizter Leitungen für die Rückführung der Gase kann man ein Kondensieren der Umsetzungsprodukte vermeiden. Da die technischen Synthesegaise nicht restlos umgesetzt werden können, kann man nicht das ganze austretende Gas- zurückführen, sondern muß laufend einen der Frischgasmenge (abzüglich der bei der Umsetzung eintretenden Volumverminderung) entsprechenden Teilstrom abzweigen, von dem man dann die Umsetzungsprodukte abtrennt. Dieser Teilstrom kann auch einer weiteren Synthesestufe zugeführt werden.
• Die Umsetzung kann in an sich bekannter Weise unter gewöhnlichem oderbeliebig erhöhtem Druck .stattfinden. Auch die Temperaturen sind die üblichen; sie liegen in der Regel zwischen r5o und 370°. Man kann in einer oder mehreren Stufen arbeiten und im letzten Fall in .den einzelnen Stufen dieselben oder verschiedene Bedingungen, z. B. die gleiche oder verschiedene Temperaturen, Drucke oder Katalysatoren, anwenden.
• Die Synthesegase -können in beliebiger Weise hergestellt werden, `insbesondere durch Vergasung' von festen Brennstoffen, wie Koks, Steinkohle, Braunkohle oder geringerwertigen Brennstoffen, oder durch Umsetzung von Erdgasen oder anderen methanhaltigen Gasen mit Wasserdampf und Kohlensäure oder durch unvollständige Verbrennung solcher ..Gase. .
• Ebenso können verschiedene Katalysatoren angewandt werden, z. B. geschmolzenes Eisenoxyduloxyd mit geeigneten Zusätzen (silicium- und/o.der titanhaltigen Stoffen) oder gesinterte Eisenkatalysatoren oder Gemische von Kobalt mit aktivierenden Stoffen, wie Thoriumoxyd oder Magnesium-.oxyd, zweckmäßig auf Trägern, wie Kieselgur oder Kaolin,. oder- Nickel enthaltende Katalysatoren oder Gemische der genannten Katalysatoren. Der Katalysatorraum kann beliebig gestaltet sein, z. B. als Plattenofen oder als Röhrenofen. In jedem Fall soll eine genügende Ableitung der überschüssigen Umsetzungswärmedurch mittelbaren Wärmeaustausch mit einem Kühlmittel unter Einhaltung gleichbleibender oder annähernd gleichbleibender Temperaturen möglich sein.
• Beispiel Ein Synthesegas mit etwa 28% Kohlenoxyd und 65'/o Wasserstoff (Rest inerte Bestandteile) wird in einer Stufe bei etwa i85° über einenKobalt-Thorium-Kataly:sator geleitet, der in einem geeigneten Röhrenofen (Katalysatorrohr von 15 mm Durchmesser) angeordnet ist. Von dem den Katalysatorraum verlassenden Gas wird fortlaufend eine dem 5fachen der Frischgasmenge entsprechende Menge ohne Zwischenkühlung durch beheizte Leitungen geleitet und ohne wesentliche Temperaturänderung wieder dem Katalysator zugeführt. Die lineare Strömungsgeschwindigkeit im Ofen ist 6o cm je Sekunde. Von dem übrigen Teil der austretenden Gase werden die gebildeten flüssigen und festen Kohlenwasserstofft abgetrennt. Die Ausbeute an diesen Kohlenwasserstoffen beträgt 138 g je Kubikmeter Idealgas (Ncbm CO -!- 2 H") gegenüber roo g je Kubikmeter bei nur einmaligem Überleiten des Gases über den Katalysator. Man erhält also eine Ausbeutesteigerung von 38 %. Führt man das Gas nach Entfernung,der flüssigen und festen Umsetzungsprodukte durch Abkühlen auf etwa 2o° und anschließendem Wiederaufheizen in einer entsprechenden Menge in den Katalysatorraum zurück, so erhält man unter sonst gleichen Bedingungen eine Ausbeute von a 12, g flüssiger und fester Kohlenwasserstofft. -

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Kohlenwasserstoffen mit mehr als r Kohlenstoffatom im Molekül aus Kohlenoxyd und Wasserstoff in Syntheseöfen, in denen die Umsetzungswärme unter Einhaltung gleichbleibender, oder annähernd gleichbleibender Temperaturen durch die Wände des Katalysatorraumes hinidurch @in eine Kühlflüssigkeit abgeleitet wird, dadurch: gekennzeichnet, daß von den den Syntheseofen verlassenden Gasen fortlaufend ein Mehrfaches der zugeführten Frischgasmenge ohne Herausnahmt der Umsetzungsprodukte und ohne Zwischenkühlung zusammen mit dem Frischgas wieder über den Katalysator geleitet wird.