DE1022202B - Verfahren zur Synthese von Kohlenwasserstoffen durch Kohlenoxydhydrierung unter Einspritzen einer Katalysatorsuspension - Google Patents

Description

• Verfahren zur Synthese von Kohlenwasserstoffen durch Kohlenoxydhydrierung unter Einspritzen einer Katalysatorsuspension Die Erfindung bezieht sich auf die Synthese von Kohlenwasserstoffen aus Kohlenoxyd und Wasserstoff bzw. solche enthaltenden Gasgemischen, z. B. Synthesegas, bei der ein Katalysator verwendet wird, der in einem flüssigen Medium, vorzugsweise einem Kohlenwasserstofföl, suspendiert bzvv. fein verteilt ist, das mit dem Synthesegas bei geeigneter Temperatur und geeignetem Druck in Berührung gebracht wird.
• Bei den bekannten derartigen Verfahren wird das Synthesegas durch die Öl-Katalysator-Suspension hindurchgeführt, wobei die bei der Reaktion frei werdende Wärme laufend abgeleitet wird, z. B. mit Hilfe von Kühl rohren, die von einem geeigneten Kühlmittel durchflossen werden, oder die Suspension wird im Kreislauf gehalten und außerhalb des Reaktors gekühlt. Das am Boden der Ölsäule zugeführte Synthesegas perlt durch die Öl säule hindurch. wobei die gewünschte Umsetzung stattfindet.
• Es ist auch bekannt, das Kontaltöl, welches den Katalysator in suspendierter Form enthält, in den Umsetzungsraum hinein zu versprühen. wobei eine praktisch totale Verdampfung des Rontaktöls zwecks Bindung der Reaktionswärme erstrebt wird. Es hat sich gezeigt, daß sich in diesem Falle betriebliche Schwierigkeiten dadurch ergeben, daß der Katalysator völlig trocken wird und als trockener Staub im Umsetzungsraum zu Stellen gelangt, an denen er sich ansetzen kann.
• Im Gegensatz zu dieser bekannten Arbeitsweise schlägt die Erfindung vor, daß als flüssiger Katalysatorträger ein solches Kohlenwasserstofföl verwendet wird, welches beim Vernebeln bzw. Versprühen nicht verdampft, sondern flüssig bleibt, so daß die Katalysatorteilchen von einer Olhaut umgeben sind und die Katalysatorsuspension, nachdem sie mit dem Synthesegas in Berührung gekommen ist, mit dem bei der Umsetzung gebildeten Gas-Dämpfe-Gemisch aus dem Umsetzungsraum herausgeführt, davon getrennt und gegebenenfalls nach Kühlung zur Behandlung weiterer Mengen Ausgangsgas bzw. Restgas benutzt wird, Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht neben der Vermeidullg von Katalysatoransätzen darin, daß im Reaktionsraum mit einem sehr kleinen Verhältnis des Volumens Katalysatorsuspension je Volumen Syntllesegas gearbeitet werden kann, was für gewisse Reaktionen günstig ist. Dies ist namentlich auch dann von Bedeutung, wenn die Reaktion bei erhöhtem Druck durchgeführt werden muß. Der Reaktionsraum kann bei Anwendung der Erfindung vergleichsweise klein gehalten werden.
• Die Erfindung kann in verschiedener Weise verwirklicht werden.
• Zunächst ist es möglich, die für dab erfindungs- gemäße Verfahren kennzeichnende Feinaufteilung der Katalysatorsuspension durch mechanische Zerstäubung, beispielsweise mittels eines rotierenden Zerstäubers, zu bewirken, wobei auch Gruppen derartiger Zerstäuber zur Anwendung gebracht werden können.
• Die Zerstäubungsorgane können dabei vorteilhaft mit einer K2hlung versehen werden, beispeilsweise indem man sie als Hohlkörper ausbildet, durch deren Hohlraum ein Kühlmittel geleitet wird. Ein solcher Zentrifugalzerstäuber kann auch nach Art eines üblichen Feldwäschers gebaut werden, Statt dessen ist es auch möglich, die Zerstäubung mittels Düsen vorzunehmen, in denen die Katalysatorsuspension mittels eines Stromes Synthesegas zerstäubt wird (Zweiphasen-Zerstäubungsdüse), wobei eine besonders innige Berührung zwischen Gas und Flüssigkeit erzielt wird.
• Wesentlich ist in jedem Falle, daß einerseits die Reaktionswärme in ausreichendem Umfange abgeleitet und daß andererseits vermieden wird, daß an irgendeiner Stelle des Reaktionsraumes das Kohlenwasserstofföl mit dem darin suspendierten Katalysator in Ruhe ist.
• Die erforderliche Kühlung wird vorteilhaft dadurch erreicht, daß man die Reaktion in von Kühlwänden gebildeten Räumen durchführt.
• Man kann z. B. als Reaktionsraum Rohre von geeignetem Durchmesser verwenden. in welche axial der Sprühregen eingeführt wird. Derartige Rohre können mit vergleichsweise geringem Materialaufwand druckfest ausgebildet werden, und man kann sie in einem Gehäuse anordnen. das zur Aufnahme eines Kühlmittels geeignet ist. Die Rohre können dabei parallel oder hintereinander in bezug auf den Gasstrom geschaltet sein.
• Die Kühlung kann auch auf die Rohrleitungen ausgedehnt werden, die z. B. vom oberen Teil des Reaktionsraumes zu einer Kreislaufpumpe und von dort z. B. zum unteren Teil des Reaktionsraumes führen.
• Um zu verhindern, daß sich aus dem Sprühregen Teile an den Wänden des Reaktionsraumes ansetzen. ohne sofort abzufließen, kann es vorteilhaft sein, die Wände des Reaktionsraumes ständig mit Kohlen wasserstofföl zu spülen. so daß diejenigen Anteile der versprühten Katalysatorsuspension. die gegen die Wände treffen, fortgespült werden.
• Was den bei der Aufteilung der Katalysatorsuspension zu erreichenden Zerstäubungsgrad betrifft. kann erfindungsgemäß diese so weit getrieben werden. daß die einzelnen Katalysatorteilchen voneinander getrennt werden. Der Sprühregen besteht dann aus ein zelnen, jeweils von einer Ölhaut umgebenen Katalysatorteilchen.
• Man kann indessen unter Umständen auch bis auf größere Tropfen verteilen, welche gegebenenfalls mehrere Katalysatorteilehen enthalten.
• Durch Veränderung der Umfangsgeschwindigkeit des Zentrifugalzerstäubers oder des Verhältnisses Flüssigkeitsgeschwindigkeit zu Gasgeschwindigkeit in der Zweiphasen-Zerstäubungsdüse läßt sich die Größe der Teilchen im Sprühregen beeinflussen.
• Die Reaktionstemperatur hängt von der gewünschten Art der Erzeugnisse ab. Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin. daß man mit den Reaktionstemperaturen sehr weit nach unten gehen kann, z. B. auf Temperaturen von 240 bis 2500, da der Katalysator in seiner höchstaktiven Form in feinster, fast kolloidaler Verteilung angewandt werden kann und die Temperatur vollkommen beherrschbar ist.
• Aus dem Reaktionsgas wird die versprühte Katalssatorsuspension z. B. durch Zentrifugalabscheider oder Prallplatten entfernt, so daß sie erneut in den Reaktionsraum eingeleitet werden kann. Diese Einrichtungen können innerhalb oder außerhalb de des Reak tionsraumes liegen und sind vorteilhaft ebenfalls mit Kühlung und Mitteln zum Abspülen etwaiger Ansätze zu versehen.
• Der Katalysator kann in sehr feiner Verteilung, z. B. in einer Korngröße von 2 Mikron. angewandt werden, jedoch ist unter Umständen auch cine gröber Verteilung brauchbar.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Synthese von Nohlena-asselstoffen aus Kohlenoxvd und Wasserstoff lizw. solche enthaltenden Gasen unter Anwendung von in einem flüssigen Träger suspendierten Katalystator. wobei die Öl-Katalysator-Suspension in den Umsetzungsraum hinein versprüht wrid. dadurch gekemlzeichnet. daß als flüssiger Träger ein solches Kohlenwasserstcit"öl verwendet wird. das beim Vernebeln bzw. Versprühen nicht verdampft. solideren flüssig bleibt. so daß die Katalysatorteilchen von einer Ölhaut umgeben sind. und daß die Katalysatorsuspension. nachdem sie mit dem Synthesegas in rserührung gekommen ist. mit dem bei der Umsetzung gebildeten Gas-Dämpfe-Gemisch aus dem Umsetzungsraum herausgeführt. davon getrennt und gegebenenfalls nach Kühlung zur Behandlung weiterer mengen Ausgangsgas bzw.

   Restgas benutzt wird.

   In Retracht gezogene Druckschriften; Deutsche Patentschrift Nr. 630 824; deutsche Patentanmeldungen p 14925 IVb/210D (bekanntgemacht aIn 1. 3. 1951). H 5964 IVb/12o (bekanntegmacht am 17. 1. 1952).