DE1030319B

DE1030319B - Verfahren zur Kohlenoxydhydrierung unter erhoehtem Druck und unter Extraktion des Katalysators im Syntheseofen

Info

Publication number: DE1030319B
Application number: DER16351A
Authority: DE
Inventors: Dr Walter Rottig; Walter Wischermann
Original assignee: Ruhrchemie AG
Current assignee: Ruhrchemie AG
Priority date: 1955-03-30
Filing date: 1955-03-30
Publication date: 1958-05-22

Description

Verfahren zur Kohlenoxydhydrierung unter erhöhtem Druck und unter Extraktion des Katalysators im Syntheseofen Zusatz zum Patent 1 017 151 Im Patent 1 Q17 151 ist eine Arbeitsweise beschriebein, wonach die Extraktion der Katalysatormasse bei der Kohlenoxydbydrierung unter Verwendung von Kobalt-, Nickel- oder vorzugsweise Eisenkatalysatoren, vorzugsweise als Sinteur- oder Schmelzkatalysatoren, im Syntheseofen selbst in einer speziellen Art durchgeführt wird. Es werden hier kurzzeitige, in gewissen Zeitabständen erfolgende Extraktionen mit großen Flüssigkeitsmengen ohne Abstellen des Synthesegases und/oder des Kreislaufgases ausgeführt, und zwar bei Synthesedriacken oberhalb 9 at, vorzugsweise zwischen 11 und 6() at. Dieses Verfahren bietet sowohl bei der Kohlenoxyclhydrierung mit festangeordneten Katalysatoren als auch bei der Wí,rbelschichtsynthese Vorteile, und zwar besonders im Hinblick auf eine starke Erhöhung der Katalysatoraktivität, wodurch die Möglichkeit gegeben ist, besonders niedrige Reaktionstemperaturen anzuwenden. Darüber hinaus ermöglicht dieses Verfahren eine hohe Gasbelastung von beispielsweise etwa 1000 bis 2000 1 Gas/Liter Katalysator /S tunde bei gleichzeitigen hohen C O t H2-Umsätzen. Die Lebensdauer der Katalysatoren wird ebenfalls verlängert. Dieser Effekt zeigt sich besonders bei Eisenkatalysatoren.
Für dieses Verfahren hat es sich als besonders günstig herausgestellt, für die Extraktion das Reaktionsprodukt der Syntheseäfen selbst zu verwenden. Es ist im Zusammenhang hiermit moglich, unter besonders vorteilhaften Energieverhältnissen zu arbeiten, weil des Extraktionsöl unter Druck abgezogen wird und mit Hilfe einer Druckerhöhnngspumpe dem Syntheseofan wieder zuriickgegeben werden kann, so daß lediglich der Differenzdruck des Ofens von der Pumpe zu überwinden ist.
Weiterhin werden die Kosten, die bei der Beschaffung von Extraktionsöl fremder Herkunft aufzuwenden sind, eingespart.
Es bat sich herausgestellt, daß es häufig unzureichend ist, bei der heute üblichen Anordnung der gesamten Kondensation einer modernen Syntheseanlage als Extraktionsöl dasjenige Produkt zu verwenden, das als Kondensat in den Wärmeaustauschern, welche dem sogenannten » Heißabscheider nachgeschaltet sind, anfällt. Die Siedeanlage dieses Produktes entspricht nicht derjenigen, die zur Erzielung eines optimalen Effektes verlangt werden muß.
Das Produkt der »Heißabscheider« selbst (die den Syntheseöfen unmittelbar nachgeschaltet sind) entspricht diesen Anforderungen noch viel weniger, da es vorzugsweise aus hochmolekularen Kohlenwasserstoffen oberhalb 320° C siedend besteht. Hierdurch wird der gewünschte Extraktionseffekt in mehr oder weniger großem Umfang behindert. Andererseits kann das Produkt ans der Kaltkondensation ebenfalls nicht ver- wendet werden, weil hier zuviel niedrigsiedende Verbindungen vorliegen.
Es wurde gefunden, daß das Verfahren zur Kohlenoxydhydrierung unter Verwendung von Kobalt-, Nickel- oder vorzugsweise Eisenkatalysatoren in Form von Fällungskatalysatoren, vorzugsweise Sinter- oder Schmelzkatalysatoren, unter Extraktion der Katalysatormasse im Syntheseofen bei Drücken oberhalb 9 at, vorzugsweise zwischen 11 und 60 at, mit großen Flüssigkeitsmengen ohne Abstellen des Synthesegases und/oder Kreislaufgases unter Verwendung syntheseeigener Produkte nach Patent 1 017 151 sehr günstige Ergebnisse liefert, wenn diese syntheseeigenen Produkte, die ans Kohlenwasserstoffen, eventuell im Gemisch mit sauerstoffhaltigen Verbindungen, bestehen können, hinter dem bei der üblichen Kondensation dem Syntheseofen nachgeschalteten Hleißabscheider in einer oder mehreren hintereinandergeschalteten Vorlagen abgezogen werden, die mit geeigneten Füllkörpern, z. B. Raschig-Ringen, gefüllt sind, wobei die Gasführung in diesen Vorlagen von unten nach oben erfolgt. Die Gase treten an der oberen Seite aus. Durch diese Maßnahmen, nämlich die Anwesenheit von Füllkörpern in den Vorlagen und zum anderen die Gasführung von unten nach oben, wird eine Rektifikation erreicht, die zur Folge hat, daß an dieser Stelle der Kondensation ein Extraktionsöl anfällt, dessen Gehalt an niedrigsiedenden, d. h. bis etwa 1800 C siedenden Verbindungen etwa 20 Gewichtsprozent, vorzugsweise jedoch weniger, beträgt und dessen Gehalt an hochsiedenden, d. h. oberhalb 320° C siedenden Verbindungen sich ebenfalls auf etwa 20 Gewichtsprozent, vorzugsweise jedoch weniger, beläuft. Dieser Befund war überraschend. Er ist deshalb son besonderer Bedeutung, weil bei der Arbeitsweise des Patentes 1017151 ein Extraktionsöl benötigt wird, dessen Anteil an unterhalb 1800 C und oberhalb 320°-C siedenden Verbindungen zweckmäßig etwa 10 Gewichtsprozent nicht überschreibten soll. Ein solches Extraktionsöl ließ sich durch die neue Arbeitsweise sehr einfach direkt im Rahmen der Kondensation der syntheseeigenen Produkte ohne zusätzliche Rektifikationsapparaturen gewinnen. Der Extraktionseffekt unter Einsatz der nach der Erfindung gewonneiien Fraktionen war mindestens ebensogut wie der Effekt bei Verwendung einer durch Destillation hergestellten Dieselölfraktion, die zwischen 200 und 280° C siedet.
Entsprechend dem bisherigen Stand der Techmk ist bei einer Kondensationsanlage der Fischer-Tropsch-Synthese im allgemeinen dem Reaktor zunächst der Heißabscheider nachgeschaltet, daran schließen sich die Wärmeaustauscher an, und schließlich -geht das den Ofen verlassende Gas durch eine Kaltkondensation mit nachgeschalteter Alçtivkohleanlage. Es wird nunmehr eine Änderung vorgenommen. Diese besteht darin, daß zwischen. Heißabscheider und Wärmeanstauscher eine oder mehrere der erfindungsgemäß verwendeten Füllkörpervorlagen eingeschaltet werden, deren Größe sich jeweils nach der Größe des Reaktors zu richten hat. Je nach Art der gebildeten Syntheseprodukte kann es notwendig sein, bis zu etwa drei dieser Vorlagen hintereinander zu verwenden. Besonders hei einer Synthese, bei der vorzugsweise hochmolekulare Kohlenwasserstoffe gebildet werden, ist diese Maßnahme notwendig, denn es hat sich herausgestellt, daß in der ersten und unter Umständen sogar auch noch in der zweiten Füllkörpervorlage der Anteil an hochmolekularen Produkten zu groß ist, so daß ein derartiges Extraktionsöl für den erfindungsgemäßen Zweck noch nicht geeignet ist. Umgekehrt genügt unter Umständen eine einzige Vorlage, wenn die Synthesen so geführt werden, daß vorzugsweise niedrigmolekulare Produkte gebildet werden, da in diesem Fall sich meistens der gesamte hochmolekulare, vorzugsweise über 320° C siedende Anteil bereits im Heißabscheider befindet.

Claims

PATENTANSPRUCiI: Verfahren zur Kohlenoxydhydrierung über Kobalt-, Nickel- oder vorzugsweise Eisenkataly -satoren, insbesondere als Sinter- oder Schmelzkatalysatoren, unter kurzzeitiger Extraktion der Katalysatormasse im Syntheseofen bei Drücken oberhalb 9 at, vorzugsweise zwischen 11 und 60at, mit großen Flüssigkeitsmengen ohne Abstellen der Gaszufuhr und unter Verwendung syntheseeigener Produkte als Extraktionsmittel nach Patent 1 017151, dadurch gekennzeichnet, daß diese syntheseeigenen Produkte, die aus Kohlenwasserstoffen, gegebenenfalls im Gemisch mit sauerstoffhaltigen Verbindungen, bestehen, hinter dem bei der üblichen Kondensation dem Syntheseofen nachgeschalteten Heilßabscheider in einer oder mehreren Vorlagen abgezogen werden, die mit geeigneten Füllkörpern gefüllt sind, wobei die Gasführung in diesen Vorlagen von unten nach oben erfolgt.