CH139179A - Verfahren zur Herstellung von flüssigen Gemischen aliphatischer gesättigter sauerstoffhaltiger Verbindungen durch katalytische Umsetzung von gasförmigen Kohlenwasserstoffen mit Oxyden des Kohlenstoffes unter Anwendung von Druck. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von     flüssigen    Gemischen     aliphatischer        gesättigter        sauerstoff-          haltiger    Verbindungen durch katalytische Umsetzung von gasförmigen     Kohlenwasser-          stoifen    mit Oxyden des Kohlenstoffes unter Anwendung von Druck.         Kohlenwasserstoffe    können mit Oxyden  des Kohlenstoffes, je nach den Versuchsbe  dingungen, wie bekannt, auf verschiedene  Weise reagieren.

   Vom technischen Standpunkt  haben diejenigen Umsetzungen ein besonderes  Interesse, welche komprimierte     Mischungen     der genannten Gase unter Verwendung eines  Katalysators geben können, und deren ein  fachere der Art derjenigen sind, welche zur  Bildung von     Methyl-    und Äthylalkohol führen.  
EMI0001.0011     
  
    CH4 <SEP> 1-C02 <SEP> - <SEP> CHs <SEP> # <SEP> C00 <SEP> H
<tb>  CH4+CO <SEP> = <SEP> CHs <SEP> # <SEP> CHO
<tb>  CHs <SEP> # <SEP> CHO <SEP> -]- <SEP> CH4 <SEP> = <SEP> CHs <SEP> # <SEP> 0H2 <SEP> # <SEP> CHL <SEP> . <SEP> OH       Neben diesen können komplexere Reak  tionen vor sich gehen, welche zur Bildung  von höheren Alkoholen, Aldehyden,     Ketonen     und Säuren führen.

   Es können sich auch  Amine bilden, wenn die reagierende     Mischung     eine gewisse Menge     Stickstoff    enthält.  



  Alle oben erwähnten Reaktionen sind von  einer Volumenverminderung begleitet und    lassen sich infolgedessen vorteilhafter unter  hohem Drucke ausführen.  



       Gemässvorliegendem        VerfahrecizurHerstel-          lung    von flüssigen Gemischen     aliphatischer     gesättigter,     sauerstoffhaltiger    Verbindungen  durch katalytische Umsetzung von Kohlen  wasserstoffen mit Oxyden von Kohlenstoff  unter Anwendung von Druck wird die  Mischung der umzusetzenden Gase auf Kosten  der aus dem     Katalyseraum    austretenden Gase  vorgewärmt, sodann auf die Reaktionstem  peratur gebracht, worauf sie über die kata  lytisch wirkende Masse hinweg streicht, und  darauf ihre Wärme, mindestens teilweise, an  frisch eintretendes Gasgemisch abgibt, wobei  alle diese Vorgänge sich in einem einzigen  Apparate vollziehen.  



  Das weitere Erhitzen des vorgewärmten  Gasgemisches bis zur Reaktionstemperatur  kann beispielsweise mittelst einer elektrischen       Heizvorrichtung    erfolgen, welche in den zur  Reaktion dienenden Apparat eingebaut ist,      oder, nachdem die Reaktion einmal im Gang  ist, durch die von den Wandungen des     Ka-          talyseraumes    ausgestrahlte Wärme oder  durch diese beiden Heizmittel zusammen.  



  Die     Kohlenwasserstoffe    können entweder  in reinem Zustande oder gemischt mit an  dern Gasen verwendet werden.  



  Zur Ausübung des vorliegenden Verfah  rens kann man einen     gatalyseapparat    ver  wenden, welcher aus mindestens vier konzen  trischen Röhren besteht, die so angeordnet  sind, dass das innere Rohr eine     Heizvorrich-          tung,    der Raum zwischen diesem Rohre und  dein nächsten die katalytische Masse ent  hält, während von den weitem Zwischen  räumen der eine einen     Wärmerekuperator     bildet, und der andere für etwaige Zufüh  rung eines kalten Gasstromes längs der     in-          nern    Wand des äussersten Druckrohres dienen  soll.

   Der Apparat kann ausserdem so gebaut  sein, dass zum Auswechseln der     katalytischen-          Masse    bloss das     Öffnen    von in den     Verschluss-          deckeln    befindlichen Zapfen erforderlich ist.  



  Eine Ausführungsform des Apparates ist  beispielsweise in der anliegenden Zeichnung  dargestellt. 1     bezeichnet    das äusserste Druck  rohr, welches     natürlich    starke Wände besitzt,  2, 3, 4 sind zylindrische, konzentrische  Wände, die den vom Druckrohr eingeschlos  senen     Rarrm    in vier     Abteilungen    teilen,  welche mit 6, 7, 8     und    9 bezeichnet sind.

    In der Abteilung 6 befindet sich eine elek  trische     Heizvorrichtung,    in 7 die katalytische  Masse, irr die Abteilungen 8 und 9 strömen  nur die Gase, welche in folgender Weise  den Apparat durchlaufen: Sie, treten in den  Apparat durch das Rohr 11 ein und darin  durch den Gang 12 in den Raum 9, den sie  von unten nach oben durchströmen, wobei  sie sich auf Kosten der Wärme erhitzen,  welche von den Gasen, die den Raum 8  durchlaufen, an die Wand 4 abgetreten wird.  Wenn die Gase oben angelangt sind, so tre  ten sie durch den Gang 13 in den Raum 6  ein, den sie von oben nach unten durchströ  men, dabei erwärmen sie sich vollends auf  Kosten der elektrischen     Heizvorrichtung    oder  der Wärme, welche durch die Wand 2 vom    katalytischen Raum 7, oder von beiden  Wärmequellen gleichzeitig abgegeben wird.

    Beim     Ingangsetzen    des Apparates wird na  türlich bloss die elektrische Erhitzung dienen.  Haben die Gase auf diese Weise die Reak  tionstemperatur erreicht, so treten sie in den  Raum 7 und streichen alsdann von     unten     nach oben über die katalytische Masse. End  lich strömen die Gase von oben nach unten  in den Raum 8, wobei sie, wie schon gesagt,  ihre Wärme durch die Wand 4 an die Frisch  gase abtreten und treten durch Gang 14 her   aus, um durch die Rohrleitung 15  einer Kühlvorrichtung zugeführt zu werden.  In der Zeichnung sind durch punktierte  Linien zwei der wichtigsten Änderungen bei  spielsweise angedeutet, die in dem     räasuur-          lauf    vorgenommen werden können.

   Wie dort  ersichtlich, kann ausser den vier oben erwähn  ten Rohren ein fünftes, das heisst Rohr 5  verwendet werden, wodurch der Raum 10  geschaffen wird. Die Gase können entweder  wie früher durch 11 eintreten und sich auf  die Abteilungen 9 und 10 verteilen, um  sich später im obern Teile durch die im  Rohr 5 vorhandenen Löcher hindurch zu  vereinigen, oder sie können von oben durch  das Rohr 16 in den Apparat eintreten und  zuerst von oben nach unter) den Raum 10  und darin weiter den Raum 9 durchstreichen.  In beiden Fällen bleibt der weitere -Umlauf  der Gase derselbe.  



  Um den Wärmeaustausch zwischen den  Gasen, welche sich in den Abteilungen 8  und 9 befinden und denjenigen, welche die  Abteilung 6 und 7 durchstreichen, zu er  leichtern, können die Wandflächen der Rohre  2 und 4 wellenförmig, oder mit Rippen und  dergleichen versehen sein. Dagegen kann  Rohr 3, wenn nötig, ganz oder teilweise aus  einem Material von geringerem     Wärmelei-          tungsvermögen    hergestellt sein.  



  Wie aus der Zeichnung hervorgeht, braucht  man, um die katalytische Masse zu entfernen,  nur den Zapfen 19 wegzunehmen, während  es zur Zuführung derselben genügt, einen  oder mehrere der die Kanäle 18 verschliessen  den, mit 17 bezeichneten Zapfen zu entfernen.      Bei Verwendung des vorstehend beschrie  benen Apparates ist es vorteilhaft, die ge  wünschten Reaktionen sich in einem ge  schlossenen Kreise     vor)    Apparaten vollziehen  zu lassen. Dieser Kreis enthält zum Beispiel  einen Kühlapparat, der die Kühlung der Re  aktionsgase vervollständigen soll, sowie fer  ner eine oder mehrere Vorrichtungen,     um     die gebildeten Verbindungen aus den Reak  tionsgasen abzuschneiden, und endlich eine  Vorrichtung zur     Bewirkung    des Gasumlaufes.

    Gegebenenfalls können auch weitere Apparate,  wie     Ölabscheider,    Gasreiniger und anderes  mehr in den Kreis eingeschaltet werden.  



  In einen solchen Kreis wird ununterbro  chen frische Gasmischung eingeführt, und  zwar in einer den abgeschiedenen Produk  ten entsprechenden Menge, so dass sich alle  Vorgänge in den verschiedenen Apparaten  in kontinuierlicher Weise vollziehen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von flüssigen Gemischen aliphatischer gesättigter; sauer stoffhaltiger Verbindungen durch katalytische Umsetzung von gasförmigen Kohlenwasser stoffen mit Oxyden des Kohlenstoffes unter Anwendung von Druck, dadurch gekennzeich net, dass eine Mischung der umzusetzenden (7ase nach einer auf Kosten der aus dem Katalyseraum austretenden Gase erfolgten Vorwärmung auf die Reaktionstemperatur gebracht wird, hierauf über die katalytisch wirkende brasse streicht; um dann ihre Wärme, mindestens zum Teil, an die Frisch gase abzugeben; wobei sich alle diese Vor gänge in einem einzigen Apparate vollziehen.

   UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das vorgewärmte Gasgemisch mittelst einer Heizvorrich- tung, welche in den zur Reaktion dienen den Apparat eingebaut ist, auf die Reak tionstemperatur erhitzt wird. 2. Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das vorliegende Gas gemisch durch die von den Wandungen des Katalysenraumes ausgestrahlte Wärme auf die Reaktionstemperatur gebracht wird. 3.

   Verfahren gemäss Patentanspruch und Un teransprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, dass das vorgewärmte Gasge misch durch Zusammenwirken der Heiz- vorrichtung und der von den Wandungen des Katalysenraumes ausgestrahlten Wärme auf die Reaktionstemperatur erhitzt wird.