AT222891B

AT222891B - Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen aus Aluminiumoxyd und Kohlenstoff bestehenden Stoffen, die besonders für Redoxbehandlungen geeignet sind

Info

Publication number: AT222891B
Application number: AT38960A
Authority: AT
Inventors: Rere Antoine Paris
Original assignee: Pechiney Prod Chimiques Sa
Priority date: 1959-01-23
Filing date: 1960-01-19
Publication date: 1962-08-10

Description

Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen aus Aluminiumoxyd und Kohlenstoff bestehenden Stoffen, die besonders für Redoxbehandlungen geeignet sind
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen aus Aluminiumoxyd und Kohlenstoff bestehenden Stoffen, die für Redoxbehandlungen geeignet sind.

Es ist einerseits bekannt, dass die Zersetzung von gesättigten oder ungesättigten Kohlenwasserstoffen durch ihre Erhitzung auf mehr oder weniger höhere Temperaturen, allgemein mehr als mehrere hundert Grad, gefördert wird. Beispielsweise erhält man durch das thermische Cracken von Methan direkt Koh-
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auch Nebenreaktionen statt, die zur Bildung neuer Kohlenwasserstoffe führen.

Es ist auch bekannt, Russ in technischem Massstab durch das thermische Cracken von leichten Kohlenwasserstoffen zu erzeugen. Dieser von dem Gasstrom mitgeführte Russ wird dann auf beliebige bekannte Weise gewonnen, beispielsweise durch Filtrieren durch Schläuche, Umwälzen durch Zyklone usw.

Ferner ist es bekannt, dass eine Reaktion zwischen einem Produkt, dessen Grundelement einen höheren Oxydationsgrad hat, und einem reduzierend wirkenden Element, unter bestimmten Temperaturund/oder Druckbedingungen zu einer Redoxreaktion führen kann, in welcher neue Produkte mit niedrigerem Oxydationsgrad gebildet werden.

Damit derartige Reaktionen zwischen einer oxydierten Verbindung und einem Reduktionsmittel, die beide normalerweise fest sind, leicht, rasch und vollständig erzielt werden können, ist es notwendig, dass die umzusetzenden Stoffe vorher in möglichst innige Berührung miteinander gebracht werden. Bisher werden hiezu beliebige bekannte mechanische Verfahren, beispielsweise Brechen, Mischen, Kneten, Agglomerieren usw. angewendet, die unter anderem den Nachteil haben, dass sie mehr oder weniger wirksam sind und das Oxydationsprodukt und das Reduktionsmittel, die beide fest sind, mehr oder weniger innig miteinander in Berührung bringen.

In dem erfindungsgemässen Verfahren, das bezweckt, ein oxydierend wirkendes Element in innige Berührung mit einem Reduktiorismittel zu bringen, wobei die auf diese Weise erhaltenen Produkte später insbesondere als Chargen für Redoxbehandlungen geeignet sind, werden bei Zimmertemperatur und Atmosphärendruck gasförmige Kohlenwasserstoffverbindungen bei hohen Temperaturen mit im wesentlichen aus Aluminiumoxyd bestehenden Körnern In Berührung gebracht und dabei gecrackt, wobei das Aluminiumoxyd direkt mit dem reduzierend wirkenden Kohlenstoff überzogen und in innige Berührung gebracht wird.

Die andern Zwecke der Erfindung werden an Hand der nachstehend angeführten Weiterentwicklungen angegeben.

Zunächst wurde festgestellt, dass, wenn bei Zimmertemperatur und Atmosphärendruck gasförmige

Kohlenwasserstoffe mit auf hohe Temperatur, über 900 C, vorzugsweise zwischen 1100 und 1400 C er- hitzten, im wesentlichen aus Aluminiumoxyd bestehenden Körnern in Berührung gebracht werden, diese
Kohlenwasserstoffe in Berührung mit den Körnern gecrackt werden und gleichzeitig Kohlenstoff ablagern, der tief in die Körner eindringt und sie umhüllt, so dass das Aluminiumoxyd und der Kohlenstoff sehr gründlich miteinander in Berührung gebracht werden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden insbesondere gesättigte aliphatische
Kohlenwasserstoffe mit weniger als vier Kohlenstoffatomen, beispielsweise Methan, verwendet. Auf diese
Weise erhält man durch das Cracken einerseits Kohlenstoff, der, wie vorstehend erwähnt, auf den Alu- miniumoxydkomern festgehalten wird, und anderseits Wasserstoff. Durch die Verwendung derartiger Koh- lenwasserstoffe kann man ein Cracken des Ausgangskohlenwasserstoffes zu leichteren Kohlenwasserstoffen verhindern, deren Anwesenheit in mehr oder weniger grossen Mengen neben dem Wasserstoff die indu- strielle Verwertung des letzteren erschwert.

Anderseits verwendet man das Aluminiumoxyd vorzugsweise in Form von etwa kugelförmigen hohlen Körnern, die im wesentlichen aus geblasenem Korund bestehen.
Derartige Körner können beispielsweise nach dem Verfahren nach der österr. Patentschrift Nr. 211794 hergestellt werden. Überraschenderweise hat es sich gezeigt, dass beim Cracken von bei Zimmertempe- ratur und Atmosphärendruck gasförmigenKohlenwasserstoffen in Berührung mit derartigen Körnern schliess- lich ein vollkommen einheitliches Korn erhalten wird, das bis zum Kern vollständig mit Kohlenstoff imprägniert ist, so dass das Aluminiumoxyd in sehr innige Berührung mit dem Kohlenstoff gebracht wird, der mehr oder weniger fest an dem Aluminiumoxyd anhaftet und besonders reaktionsfähig ist.

Erfindungsgemäss werden die gasförmigen Kohlenwasserstoffe in die Vorrichtung zur Herstellung der
Berührung mit dem behandelten Aluminiumoxyd eingeführt, die entweder kalt oder vorerhitzt, oder be- reits auf eine Temperatur im Bereiche oder etwas unterhalb der Temperatur gebracht worden ist, bei der das Cracken der Kohlenwasserstoffe einsetzt.

Diese Kohlenwasserstoffe werden in die Vorrichtung zum Inberührungbringen entweder in reinem Zustand oder im Gemisch mit andern Gasen eingeführt, beispielsweise im Gemisch mit lnertgasen, was ebenfalls ein Merkmal der Erfindung darstellt. Nach einer besonderen Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens wird den auf diese Weise verwendeten Kohlenwasserstoffen Luft zugesetzt, die mit Sauerstoff angereichert sein kann, oder Sauerstoff oder Wasserdampf, um eine Teilverbrennung der Kohlenwasserstoffe zu bewirken.

In diesem Fall wird die auf diese Weise eingeführte Sauerstoffmenge, die kleiner ist als die für eine vollständige Verbrennung der Kohlenwasserstoffe benötigte Menge, derart berechnet, dass die von der exothermen Verbrennungsreaktion gelieferte Wärmemenge der für die Crackreaktion der Kohlenwasserstoffe erforderlichen Wärmemenge ganz oder teilweise entspricht.

Ausserdem wurde festgestellt, dass das erfindungsgemässe Verfahren in der Weise durchgefilhrt werden kann, dass die zu crackenden Kohlenwasserstoffe mit Aluminiumoxyd in Form einer stationären Schicht, einer bewegten Schicht oder einer Wirbelschicht in Berührung gebracht werden können.

Das unter Verwendung einer stationären Schicht durchgeführte Verfahren ist in dem Verfahrenssche- ma der Fig. 1 erläutert. Die aus Aluminiumoxyd in Form von Teilchen mit einem Querschnitt von wenigen, vorzugsweise weniger als 20 mm bestehende Schicht, ist in einer Kammer 12 angeordnet, deren Wände mit einem feuerfesten Material ausgekleidet sind. Die Aluminiumoxydteilchen 18 der stationären Schicht 10 werden nach bekannten Verfahren direkt oder indirekt auf eine erhöhte Temperatur gebracht, die zum Cracken der die Teilchen berührenden Kohlenwasserstoffdämpfe genügt, beispielsweise auf eine Temperatur über 900 C, vorzugsweise von 1100 bis 14000C.

Der dampfförmige Kohlenwasserstoff wird über die Leitung 20 in den unteren Teil der Kammer 12 eingeführt und strömt dann in die stationäre Schicht 10 der erhitzten Aluminiumoxydteilchen. Bei Berührung der erhitzten Aluminiumoxydteilchen wird der Kohlenwasserstoff dissoziiert bzw. gecrackt, wobei der sich bildende Kohlenstoff auf den Oberflächen der porösen Aluminiumoxydteilchen festgehalten wird, während der Wasserstoff in der Schicht weiterströmt und als heisses Gas über die Leitung 22 abgezogen wird. DerKohlenwasserstoff wird in einer solchen Menge in die Kammer eingeleitet, dass unter den in der Kammer herrschenden Temperaturbedingungen eine möglichst vollständige Dissoziierung erfolgt, gleichzeitig aber die Mitnahme von Kohlenstoffteilchen mit den aus der Kammer abziehenden Gasen auf ein Minimum reduziert wird.

Wie in den Zeichnungen dargestellt ist, finden sich jedoch Spuren von Kohlenstoff in den Abzugsgasen. Wie ebenfalls in den Zeichnungen dargestellt ist, können die Abzugsgase durch einenwärmetauscher und ein Filter 24 geführt werden, wobei die heissen Gase einem Wärmetausch mit den Kohlenwasserstoffdämpfen geführt werden, damit diese vorerhitzt werden, und wobei die von den Abzugsgasen mitgeführten Kohlenstoffspuren durch eine Schicht 26 aus Aluminiumoxyd geführt werden, in welcher der Kohlenstoff auf den Oberflächen des Aluminiumoxyds abgeschieden wird, das später

als ein Teil des Einsatzes verwendet werden kann.

Die Zeichnung erläutert auch das alternative Verfahren, in dem den Kohlenwasserstoffgasen vor ihrer
Einleitung in die Kammer Luft oder sauerstoffangereicherte Luft zugesetzt wird, damit zur Wärmeerzeu- gung ein Teil der Kohlenwasserstoffe verbrannt wird. Zu diesem Zweck ist die Luftleitung 28 mit einem
Regelorgan 30 zurRegelung der indenkohlenwasserstoff eingeführtensauerstoff-und/oderLuftnienge ver- sehen. Die zum Cracken des Kohlenwasserstoffes erforderliche Wärme kann direkt oder indirekt nach jedem beliebigenErhitzungs- oder Wärmetauschverfahren zugeführt werden, das allein oder in Kombination mit einer Teilverbrennung des Kohlenwasserstoffes durchgeführt werden kann.

Das unter Verwendung einer bewegten Schicht durchgeführte Verfahren ist in dem Verfahrensschema der Fig. 2 der Zeichnungen dargestellt. Aus der Leitung 38 werden Aluminiumoxydteilchen, die vorzug- weise einen Querschnitt von weniger als 20 mm haben, kontinuierlich in den oberen Teil einer mit feuer- festem Material ausgekleideten Crackkammer 40 eingeführt, in der die Aluminiumoxydteilchen unter
Schwerkraftwirkung abwärtswandern. Kohlenwasserstoffgase, wie z. B. Methan werden mit oder ohne Luft bzw. sauerstoffangereicherter Luft über die Leitung 42 in das untere Ende der Kammer 40 eingeführt und strömen im Gegenstrom zu den Alumimumoxydteilchen in der Kammer aufwärts. Bei der Berührung der erhitzten Aluminiumoxydteilchen werden die Kohlenwasserstoffdämpfe zu Wasserstoff und Kohlenstoff gecrackt.

Der Kohlenstoff wird auf den Oberflächen der Aluminiumoxydteilchen festgehalten, während der Wasserstoff mit den von ihm mitgenommenen kleinen Kohlenstoffmengen in der Reaktionskammer weiterströmt. Die vom oberen Ende der Kammer über die Leitung 44 austretenden heissen Gase werden durch einen Wärmetauscher und Filter 46 im Wärmetausch mit Aluminiumoxyd geführt, um das Aluminiumoxyd vorzuerhitzen und Kohlenstoff aus den Abzugsgasen auf der Aluminiumoxydfüllung abzuscheiden. Das heisse Aluminiumoxyd mit dem auf seinen Oberflächen festgehaltenen Kohlenstoff wird dem unteren Teil der Kammer als Produkt entnommen und über die Leitung 48 einem Wärmetauscher 50 zugeführt, in dem es mit dem zugeführten Kohlenwasserstoff zwecks Vorerhitzung der Dämpfe in Wär- metausch tritt.

Wie bei Verwendung der stationären Schicht kann über die durch ein Regelorgan gesteu- erte Leitung 52 Luft oder Sauerstoff eingeleitet und den Kohlenwasserstoffdämpfen beigemischt werden, u. zw. in einer Menge, die nicht zur Verbrennung aller Kohlenwasserstoffe ausreicht. Auf diese Weise kann die gesamte Reaktionswärme oder ein Teil derselben erzeugt werden. In ähnlicher Weise kann die zur Erhöhung der Temperatur in der Kammer auf den zum Cracken des Kohlenwasserstoffes erforderlichen Wert benötigte Wärme nach jedem beliebigen Heiz- oder Wärmetauschverfahren und von innen oder aussen zugeführt werden, u. zw. auf diese Weise oder in Kombination mji der Verbrennung eines Teiles des zugeführten Kohlenwasserstoffes.

Die Verfahrensschemata der Fig. 3 und 4 erläutern unter Verwendung einer Wirbelschicht aus Aluminiumoxyd durchgeführte Verfahren. Dabei wird Aluminiumoxyd in Form von beliebigen Teilchen, die vorzugsweise im Querschnitt kleiner sind als 1 mm, in einem aufsteigenden Strom von durch die Reaktionskammer geführten Kohlenwasserstoffdämpfen suspendiert.

Während des Durchtrittes durch die erhitzte Kammer und/oder bei Beriihrung der Oberflächen der Aluminiumoxydteilchen, die auf eine Temperatur in dem vorstehend beschriebenen Bereich erhitzt wurden, werden die Kohlenwasserstoffdämpfe im wesentlichen sofort dissoziiert, wobei der Kohlenstoff zum grössten Teil auf den Oberflächen des Aluminiumoxyds festgehalten wird, während der Wasserstoff mit Spuren des Kohlenstoffes in der Kammer weiter- strömt.

Gemäss Fig. 3 ist das Aluminiumoxyd in Form einer Schicht 60 auf einem oder mehreren porösen Flächen 62 vorgesehen, die in einer Heisscrackkammer 64 angeordnet sind. Die Schicht bewegt sich kontinuierlich in einer Richtung über die Fläche 62, weil am einen Ende Aluminiumoxydteilchen aufgegeben werden, während am andern Ende Aluminiumoxydteilchen, auf deren Oberflächen Kohlenstoff festgehalten ist, in einer der Aufgabemenge entsprechenden Menge abgezogen werden. Die Kohlenwasserstoffdämpfe werden aus der Leitung 66 in mehrere Einlässe 68 eingeführt, die unter der Schicht quer über die Unterseite der erhitzten Kammer verteilt sind und aus denen die Dämpfe In die Aluminiumoxydschicht und um sie herum aufwärtsströmen, wobei die Kohlenwasserstoffe gecrackt werden. Der dabei gebildete Kohlenstoff wird auf den Oberflächen der Aluminiumoxydteilchen festgehalten.

Die Spuren von Kohlenstoff und Aluminiumoxyd enthaltenden Abzugsgase können über die Leitung 70 einem Abscheider 72, beispielsweise einem Cyclon zugeführt werden, in dem die festen Kohlenstoff- und Aluminiumoxydteil- chen abgetrennt werden, die dann als Teil des Einsatzes in das System zurückgeführt werden.

In dem Verfahren nach Fig. 3 werden die Kohlenwasserstoffdämpfe mit einem Inertgas verdünnt und es sind Mittel zur Einleitung von Luft oder Sauerstoff in dosierten Mengen über das Regelorgan 74 vorgesehen, wenn die erforderliche Wärme wenigstens teilweise durch Teilverbrennung des Kohlenwasserstoffes

erzeugt wird.

In dem in Fig. 4 dargestellten System werden sowohl die Kohlenwasserstoffdämpfe als auch das Alu- miniumoxyd am einen Ende der feuerfest ausgekleideten Reaktionskammer 80 eingeführt und strömen zu- sammen durch die Kammer. Die Verweilzeit in der Kammer ist so berechnet, dass die Crackreaktion durchgeführt wild. in der die Kohlenwasserstoffdämpfe dissoziiert werden, wobei der gebildete Kohlen- stoff auf den Oberflächen des Aluminiumoxyds festgehalten wird. Die am entgegengesetzten Ende der
Kammer 80 abziehenden Gase enthalten daher sowohl das aus Aluminiumoxyd und mit auf seiner Ober- fläche festgehaltenem Kohlenstoff bestehende Produkt als auch Spuren von aluminiumoxydfreiem Koh- lenstoff.

Die aus den Aluminiumoxydteilchen mit auf ihrer Oberfläche festgehaltenem Kohlenstoff und den Kohlenstoffspuren bestehenden Feststoffe werden mittels geeigneter Abscheideeinrichtungen, beispielsweise des Cyclons 82 von den Abzugsgasen entfernt. Ein Teil des Produktes kann zusammen mit frischen Aluminiumoxydteilchen über die Leitung 84 wieder zu der Reaktionskammer zurückgeführt werden, um diese zusammen mit frischen Aluminiumoxydteilchen zu durchwandern, damit sich mehr Kohlenstoff auf den Oberflächen der Teilchen ablagert. Es ist wieder eine Einleitung eines Inertgases über die Leitung 86 oder eine Einleitung von Luft oder Sauerstoff über die Leitung 88 zur Beimengung zu den über die Leitung 90 eingeleiteten Kohlenwasserstoffdämpfen vorgesehen.

Wenn bei der Durchführung eines der vorstehenden Verfahren aus der Crackkammer Gase austreten, die noch Kohlenstoff in Suspension enthalten, werden diese Gase erfindungsgemäss dadurch gereinigt, dass sie in Berührung mit dem behandelten Aluminiumoxyd geführt werden. Auf diese Weise werden die Abzugsgase wie in einer festen oder sich bewegenden Schicht aus Aluminiumoxyd filtriert, wobei die zusätzlichen Spuren von freiem Kohlenstoff aus den Abzugsgasen herausfiltriert werden.

Nach einer abgeänderten Ausführungsform der beschriebenen Verfahren kann der ganze Einsatz der Reaktionskammer oder ein Teil desselben aus Aluminiumoxydteilchen bestehen, die vorher nach der vorhergehenden Reaktion mit Kohlenstoff teilweise imprägniert oder überzogen worden sind. Derartiges Aluminiumoxyd wird durch Abscheidung aus den aus der Reaktionskammer austretenden Gasen erhalten.

In der Filtrierzone oder den Wärmetauschern dervorstehend beschriebenen Verfahren wirj das Aluminium- oxyd im Gegenstrom mit den aus der Reaktionskammer austretenden Gasen geführt, die suspendierten Kohlenstoff enthalten können. Auf diese Weise wird Wärme von den Abzugsgasen auf das Aluminiumoxyd übertragen, während Kohlenstoff aus den Abzugsgasen herausfiltriert und auf den Oberflächen der Aluminiumoxydteilchen abgeschieden wird.

In einer weiteren abgeänderten Ausführungsform kann das Aluminiumoxyd in der entgegengesetzten Richtung im Kreislauf geführt werden, beispielsweise, indem man das Aluminiumoxyd in die Reaktionskammer einführt und dann das aus Aluminiumoxyd mit auf der Oberfläche festgehaltenem Kohlenstoff bestehende Produkt mit den Abzugsgasen beaufschlagt, wobei der Kohlenstoff herausfiltriert und auf der Oberfläche des Aluminiumoxyds abgelagert wird.

Dieser Vorgang kann erfindungsgemäss solange durchgeführt werden, bis jedes Aluminiumoxydteil- chen mit auf seiner Oberfläche und in dem ganzen Querschnitt einheitlich verteilten Kohlenstoff versehen ist, wobei das Verhältnis zwischen Aluminiumoxyd und Kohlenstoff dem für die jeweilige Redoxreaktion erwünschten Wert entspricht.

Das nachstehende Ausführungsbeispiel, das in keiner Weise als die Erfindung einschränkend anzusehen ist, bezweckt nur die Erläuterung der verschiedenen Merkmale der Erfindung.

Eine mit feuerfesten Steinen auf der Grundlage von reinem Aluminiumoxyd ausgekleidete Kammer wird mit hohlen Körnern aus reinem Aluminiumoxyd in Form von geblasenem Korund und mit einem Durchmesser von 3 bis 5 mm gefüllt. Durch Verbrennung eines am Boden der Kammer eingeführten Erdgases folgender Zusammensetzung :
Methan 92,6 Gel.-% Äthan 6, 5Gew.-%
Propan 0, 8 Gew.-%
Butan 0,2 Gew.-% wird dieser Einsatz zunächst auf eine Temperatur derGrössenordnung von 1100 bis 13000C erhitzt.

Dann wird dasselbe Erdgas, jedoch ohne vorherigen Luftzusatz, am oberen Ende der Kammer in einer so kleinenMenge eingeführt, dass an derAustrittsöffnung ein Gas erhalten wird, das fast ausschliesslich aus Wasserstoff besteht und das keine suspendierten festen Teilchen mitführt. Die Berührungszeit hat eine Grö-

ssenordnung von 1 Sekunde.

Auf diese Weise werden die Kohlenwasserstoffe thermisch oder thermokatalytisch unter Freisetzung von Wasserstoff und Bildung von Kohlenstoff gecrackt, der jedes Aluminiumoxydkorn, auf dem er abgelagert wird, bis zum Kern imprägniert. Die Crackausbeute des so behandelten Methans beträgt über 90%.

Die zur Aufrechterhaltung der Cracktemperatur erforderliche Wärmemenge wird durch eine ausserhalb der Kammer angeordneten Heizeinrichtung erzeugt.

Dieser Crackvorgang wird fortgesetzt bis etwa 40 kg Kohlenstoff pro 100 kg Aluminiumoxyd abgelagert worden sind. Das entspricht einem Cracken von etwa 53 bis ! J1) kg Gas und einer Erzeugung von etwa 150 m3 Wasserstoff, der weniger als 101o Verunreinigungen, meist in Form von Methan, enthält.

Das am Ende der Behandlung erhaltene Produkt besteht aus annähernd einheitlichen Körnern, die im wesentlichen aus Aluminiumoxyd und Kohlenstoff bestehen. Dieses neue industrielle Produkt stellt einen weiteren Gegenstand der Erfindung dar.

Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung werden die nach dem vorliegenden Verfahren erhaltenen Produkte agglomeriert, u. zw. in Anwesenheit eines Bindemittels auf Kohlenstoffgrundlage, das bei Erhitzung auf eine hohe Temperatur, über 400 C, beispielsweise in einer Grössenordnung von 900 bis 12000C oder mehr, einen festen Rückstand hinterlässt, der im wesentlichen aus Kohlenstoff besteht.

Dieses Bindemittel enthält entweder einen oder mehrere schwere aus Kohle oder Erdöl hergestellte Kohlenwasserstoffe, beispielsweise Pech, Steihkohlenteer, schwerere Fraktionen der Erdöldestillation, schwerere Heiz- öle, Asphalle, Bitumenarten usw., oder ein mehr oder weniger viskoses flüssiges, eine Gallerte bildendes wässeriges Gemisch auf der Grundlage von Kohlehydraten wie Osen, Holosiden, Heterosiden, Stärke, Cellulose usw. und/oder Eiweissstoffen, wie Gelatine, Leim usw., oder Gemische derselben.

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird die von dem Bindemittel eingeführte Kohlenstoffmenge so berechnet, dass sie zusammen mit dem Kohlenstoff, der durch Cracken von Kohlenwasserstoffen nach dem vorliegenden Verfahren erzeugt worden ist, ungefähr der Menge des reduzierend wirkenden Kohlenstoffes entspricht, die zur Reduktion des so behandelten Aluminiumoxyds im Verlaufe einer späteren Redoxbehandlung erforderlich ist.

Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhaltenen Materialien können direkt in jedem carbothermischen oder sonstigen Reduktionsverfahren verwendet werden-, beispielsweise, ohne dass diese Aufzählung einschränkend ist :
Zur Erzeugung von Aluminium, wobei als Zwischenprodukt ein Gemisch von Aluminium und Alu- miniumcarbid erhalten wird, nach dem Verfahren, das in der österr. Patentschrift Nr. 206187 beschrieben ist.

Zur Erzeugung von Aluminiumnitrid, beispielsweise nach dem Verfahren, das In der österr. Patentschrift Nr. 205003 beschrieben ist.

Zur Erzeugung von Aluminiumhalogeniden usw.

PATENTANSPRÜCHE :

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen aus Aluminiumoxyd und Kohlenstoff bestehenden Stoffen, die besonders für Redoxbehandlungen geeignet sind, so z. B. für die Herstellung von Aluminium, Aluminiumcarbid, Aluminiumnitrid und Aluminiumhalogeiid, dadurch gekennzeichnet, dass Kohlenwasserstoffe, welche bei Zimmertemperatur und Atmosphärendruck gasförmig sind, bei Temperaturen über 9000c und vorzugsweise bei Temperaturen zwischen 1100 und 14000C mit Aluminiumoxydkörnern in Berührung gebracht und dabei gecrackt werden, wobei diese Körner mit Kohlenstoff direkt imprägniert und überzogen werden, der auf diese Weise in innige Berührung mit dem Aluminiumoxyd gebracht wird, und dass die so erhaltenen Stoffe gegebenenfalls mit einem Bindemittel agglomeriert werden.

z. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aluminiumoxyd in Form von hohlen Teilchen vorliegt, die im wesentlichen aus geblasenem Korund bestehen.

3. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass der Kohlenwasserstoff weniger als 4 Kohlenstoffatome enthält und vorzugsweise im wesentlichen aus Methan besteht.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Kohlenwasserstoff ein sauerstoffhaltiges Gas, vorzugsweise Luft, zugesetzt wird, wodurch der Kohlenwasserstoff teilweise verbrannt wird, und wobei die auf diese Weise zugeführte Wärmemenge annähernd der zum Cracken des Kohlenwasserstoffes erforderlichen Wärmemenge entspricht.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Cracken des Kohlenwasserstoffes <Desc/Clms Page number 6> mit Hilfe einer stationären Schicht durchgeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Cracken des Kohlenwasserstoffes mit Hilfe einer bewegten Schicht durchgeführt wird. EMI6.1 zung auf eine Temperatur über 400 C, vorzugsweise in der Grössenordnung von 900 bis 1200oC, einen festen Rückstand zurücklässt, der im wesentlichen aus Kohlenstoff besteht.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bindemittel verwendet wird, das im-wesentlichen aus einem eine Gallerte bildenden kohlenhydrathaltigen wässerigen Gemisch besteht und beiErhitzung auf eineTemperatur über 400 C, vorzugsweise voneinerGrössenordnung von 900 bis 1200 C, einen festen Rückstand zurücklässt, der im wesentlichen aus Kohlenstoff besteht.

10. Verfahren nach denAnsprüchen l, 8 und 9. dadurch gekennzeichnet, da'ss das Verhältnis zwischen der Menge des Aluminiumoxyds und der Menge des reduzierend wirkenden Kohlenstoffes, der auf diese Weise mit dem Aluminiumoxyd in Verbindung gebracht wird, etwa dem Verhältnis entspricht, in dem EMI6.2