DE1071084B - Process for the homogeneous, non-catalytic partial oxidation of oxidizable organic compounds - Google Patents
Process for the homogeneous, non-catalytic partial oxidation of oxidizable organic compoundsInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
kl 12 οkl 12 ο
PATENTAMTPATENT OFFICE
St 7363 IVb/12 οSt 7363 IVb / 12 ο
4NMEIDETAGi 24. NOVEMBER 19534NMEIDETAGi NOVEMBER 24, 1953
BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 17. DEZEMBER1959NOTICE THE REGISTRATION AND ISSUE OF THE EDITORIAL: DECEMBER 17, 1959
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur homogenen, nichtkatalytischcn Teiloxydation von oxydierbaren organischen Verbindungen im Dampfzustand.The invention relates to a method for the homogeneous, non-catalytic partial oxidation of oxidizable organic ones Compounds in the vapor state.
Es ist bekannt, daß die selektive, nichtkatalytische Oxydation von Paraffinkohlenwasserstoffen im Dampf- 5 zustand eine im wesentlichen homogene Kettenreaktion ist, die bei Temperattiren zwischen 260 und 32O0C einsetzt. Nach spontanem Beginn der Reaktion schreitet die Oxydation äußerst rasch fort, wobei die als »kalte Flamme·' bezeichnete Erscheinung auftritt. Infolge der 10 außerordentlich hohen Oxydationsgeschwindigkeit ist die Reaktion auf einem sehr kleinen Teil der Reaktionskammer beschränkt; sie ist normalerweise durch einen scharfen Temperaturanstieg von etwa 150 bis 200° C in dieser Reaktionszone gekennzeichnet. Die erhöhte Tem- 15 peratur verschlechtert in unerwünschter Weise die Selektivität der Reaktion und kann zur vollkommenen Umsetzung der Beschickung zu Wasser und Kohlenstoff- It is known that the selective, non-catalytic oxidation of paraffinic hydrocarbons in the vapor state 5, a substantially homogeneous chain reaction, which starts at Temperattiren between 260 and 32O 0 C. After the reaction begins spontaneously, the oxidation proceeds extremely rapidly, with the phenomenon called "cold flame" appearing. As a result of the extremely high rate of oxidation, the reaction is limited to a very small part of the reaction chamber; it is normally characterized by a sharp rise in temperature of about 150 to 200 ° C in this reaction zone. The increased temperature undesirably worsens the selectivity of the reaction and can lead to the complete conversion of the feed to water and carbon
oxyden führen.oxides lead.
Dieser unerwünschte Einfluß der höheren Temperatur aoThis undesirable influence of the higher temperature ao
oder das Fehlen an Mitteln zur Regelung der Temperatur or the lack of means to regulate the temperature
wird aus den in der Tabelle 1 verzeichneten Daten ersichtlich. 2can be seen from the data recorded in Table 1. 2
Wirkung der Temperatur auf die im Dampfzustand durchgeführte nichtkatalytische Oxydation von Kohlenwasserstoffen in einem leeren Reaktionsgefäß aus StahlEffect of temperature on the non-catalytic oxidation carried out in the vapor state of hydrocarbons in an empty steel reaction vessel
Verfahren zur homogenen,Process for homogeneous,
nichtkatalytischen Teiloxydation von oxydierbaren organischennon-catalytic partial oxidation of oxidizable organic
Verbindungenlinks
Anmelder:Applicant:
Esso Research and Engineering Company, Elizabeth, N.J. (V.St.A.)Esso Research and Engineering Company, Elizabeth, N.J. (V.St.A.)
Vertreter: Dr. W. Beil und A. Hoeppener, Rechtsanwälte, Frankfurt/M.-Höchst, Antoniterstr.Representative: Dr. W. Beil and A. Hoeppener, lawyers, Frankfurt / M.-Höchst, Antoniterstr.
Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 27. Februar 1953Claimed priority: V. St. v. America February 27, 1953
n-Heptann-heptane
Erdöl aus Ost-Texas (Siedebercich = 65 bis 1150C)Oil from East Texas (boiling range = 65 to 115 0 C)
Zusammensetzung der dampfförmigen Beschickung:Composition of the vapor charge:
Kohlenwasserstoff, Volumprozent Hydrocarbon, percent by volume
Sauerstoff, Volumprozent Oxygen, percent by volume
Dampf oder Stickstoff, Volumprozent Steam or nitrogen, percent by volume
Berührungszeit, Sekunden Contact time, seconds
Molverhältnis von Sauerstoff/Kohlenwasserstoff Oxygen / hydrocarbon molar ratio
Reaktionstemperatur, 0C (Durchschnitt) Reaction temperature, 0 C (average)
Umgesetzter Kohlenwasserstoff, °/0 Hydrocarbon converted,% / 0
Umgesetzter Sauerstoff, °/o Reacted oxygen, ° / o
Analytische Daten der Kohlenwasserstoffschicht:Analytical data of the hydrocarbon layer:
Carbonyl: le Sauerstoff je 100 g Kohlenwasserstoffschicht) Carbonyl: le oxygen per 100 g hydrocarbon layer)
Bromzahl Bromine number
Volumprozent an in 98°/0iger H8SO4 Gelöstem Volume percent in 98 ° / 0 hydrochloric H 8 SO 4 Dissolved
Selektivität in % fürSelectivity in% for
nichtkondensierbare Gase non-condensable gases
flüssige Olefine liquid olefins
Epoxyde Epoxies
Carbonyle Carbonyls
5,4
4,8
89,8
3
0,895.4
4.8
89.8
3
0.89
7230th
72
7329
73
5316
53
10,7
200.8
10.7
20th
13,0
190.7
13.0
19th
10,5
90.3
10.5
9
10,8
36,8
19,617.7
10.8
36.8
19.6
16,8
35,3
15,218.2
16.8
35.3
15.2
22,4
26,1
12,030.2
22.4
26.1
12.0
380380
35
9435
94
0,7
17,1
180.7
17.1
18th
25
25
25
1525th
25th
25th
15th
415415
3030th
9595
0,5
12,3
160.5
12.3
16
17,4 14,8 67,8 10 0,85 43017.4 14.8 67.8 10 0.85 430
15 9715 97
0,20.2
4,2 5,54.2 5.5
450450
15 9715 97
0,3 4,40.3 4.4
3 43 4
Die Ergebnisse der Tabelle 1 wurden bei Versuchen ge- ζ. B. beim Vorhandensein einer nennenswert großen
funden, die mit einem Überschuß eines Verdünnungs- feststehenden inerten Oberfläche überhaupt keine Oxymittels,
wie Dampf, zur möglichst genauen Regelung der dation bei Temperaturen bis zu 500° C statt.
Reaktionstemperaüir durchgeführt worden waren. Bei Schließlich wurde auch vorgeschlagen, die Kohlenbeiden
in der Tabelle angegebenen Kohlenwasserstoff- 5 Wasserstoffe in Gegenwart verschiedener Katalysatoren
beschickungen sank bei Erhöhung der Reaktionstempe- zu oxydieren, die im Gegensatz zu inerten Feststoffen
ratur rasch der Anteil des reagierenden Kohlenwasser- nicht schädlich auf die Oxydation einwirken, sondern
Stoffs. Bei n-Heptan-Beschickungen nahm außerdem der die vorwiegend heterogene Reaktion in einer für den
Verbrauch von Sauerstoff mit steigender Temperatur ab. verwendeten Katalysator charakteristischen Richtung
Die Gesamtabnahme der Reaktionsfähigkeit war von io beeinflussen. Infolge der verhältnismäßig kurzen Lebenseiner Abnahme der selektiven Ausbeute an wertvollen dauer und hohen Kosten der Katalysatoren und der
sauerstoffhaltigen Verbindungen begleitet sowie von zu- verhältnismäßig kleinen Anzahl praktisch vorkommender
nehmender Entstehung unerwünschter nichtkondensier- Reaktionen wurde die Anwendung derartiger katalytischer
barer Gasgemische, die reich an Kohlendioxyd waren. Verfahren hauptsächlich auf die Herstellung hochwertigerThe results in Table 1 were used in experiments. B. in the presence of a noteworthy large found, which with an excess of a dilution-fixed inert surface no oxy agent at all, such as steam, for the most precise control of the dation at temperatures up to 500 ° C instead.
Reaction temperature had been carried out. Finally, it was also suggested that the hydrocarbons given in the table should be oxidized in the presence of various catalyst feeds decreased when the reaction temperature was increased; , but stuff. In the case of n-heptane feeds, the predominantly heterogeneous reaction in one for the consumption of oxygen also decreased with increasing temperature. Catalyst used characteristic direction The overall decrease in reactivity was influenced by io. As a result of the relatively short life, accompanied by a decrease in the selective yield of valuable duration and high costs of the catalysts and the oxygen-containing compounds, as well as by the relatively small number of undesirable non-condensing reactions that occur in practice, the use of such catalytic gas mixtures rich in carbon dioxide became possible . Process mainly focused on the production of high quality
Der Umfang des Temperaturanstiegs kann entweder 15 Chemikalien wie Phthalsäureanhydrid beschränkt; dadurch
Einstellung der Beschickungsgeschwindigkeit oder gegen erwies sie sich zur Verbesserung der Oktanzahl
des Sauerstoff-Kohlenwasserstoff-Verhältnisses etwas ge- von Erdölen und für andere wichtige Verwendungszwecke
regelt werden, oder auch durch Verwendung eines inerten mit geringen Gewinnspannen als unwirtschaftlich.
Verdünnungsmittels oder durch Einführung des Sauer- Bei dem Teiloxydationsverfahren nach vorliegender
Stoffes an zahlreichen aufeinanderfolgenden Punkten ent- 20 Erfindung geht man zur Verhütung übermäßiger Temlang
der Reaktionszone. Keines dieser Mittel bringt je- peraturanstiege so vor, daß man in einem Reaktionsgefäß
doch beim Arbeiten in einem offenen Rohr vollkommenen einen Strom aus Dämpfen der organischen Verbindungen
Erfolg, da bei einem derartigen System die Temperatur- von unten nach oben abwechselnd durch viele mit
regelung letzten Endes immer durch die verhältnismäßig inerten, feinverteiltcn, aufgewirbelten Feststoffen erfüllte
schwache Übertragung der Reaktionswärme von den gas- as Räume und viele von diesen inerten Feststoffen nahezu
förmigen Reaktionsteilnehmern auf die Wände des Reak- freie Räume (z. B. Gastaschen, -blasen) leitet, wobei die
tionsgefäßes eingeschränkt wird. Außerdem wird die feststoffarmen Räume (Gasblasen, -taschen), in denen
Verwendung eines Verdünnungsmittels häufig als uner- die Umsetzung der gasförmigen Ausgangsstoffe vor sich
wünscht angesehen, da sie die Gewinnung der fertigen geht, um ein Mehrfaches größer sind als die Räume
Erzeugnisse im Vergleich zu solchen Verfahren, bei denen 33 zwischen einander benachbarten Feststoffteilchen in den
als Oxydationsmittel im wesentlichen reiner Sauerstoff feststoffhaltigen Räumen, daß man den Strom der dampf-
oder ein sauerstoffreiches Gas verwendet wird, erschwert. fönnigen organischen Verbindungen in den nahezu feststoff-Weiterhin
wird sogar in Gegenwart von 60 bis 90 Volum- freien Räumen bei Reaktionstemperaturen zwischen 275
prozent Verdünnungsmittel noch so viel Reaktionswärme und 480° C bis zu einer Zeitdauer von 10 Sekunden mit
erzeugt, daß in einem offenen Reaktionsgefäß die Tem- 35 einem freien Sauerstoff enthaltenden Gas selektiv oxyperaturen
um etwa 30 bis 12O0C oder mehr über dem diert und dabei das örtliche Molverhältnis des freien
gewünschten Wert liegen können. Die bereits oben ge- Sauerstoffes zu der organischen Ausgangsverbindung bei
zeigte nachteilige Wirkung übermäßig hoher Tempera- höchstens 1,25 hält, daß man die durch die selektive
türen und die Unzulänglichkeit üblicher Mittel zur Rege- Oxydation erhaltenen Dämpfe zur Ableitung der überhing
der Reaktionstemperatur beweisen somit deutlich, 40 schüssigen Oxydarionswärmc in eine die inerten Feststoffe
daß es darauf ankommt, entweder die Temperatur inner- enthaltende Wirbelschicht einleitet, die inerten Feststoffe
halb der Reaktionszone gleichmäßig zu verteilen oder die der Wirbelschicht abkühlt, die Oxydationsprodukte oben
Reaktionswärme aus der Gasphase schnell und wirksam aus dem Reaktionsgefäß abzieht und sie in an sich
abzuleiten. bekannter Weise aufarbeitet.The amount of temperature rise can be limited to either 15 chemicals such as phthalic anhydride; thereby adjusting the feed rate or against it proving to be somewhat uneconomical to improve the octane number of the oxygen-hydrocarbon ratio by petroleum and other important uses, or by using an inert one with low profit margins.
In the partial oxidation process according to the present substance at numerous successive points, the invention is avoided in order to prevent excessive temperatures in the reaction zone. None of these means bring about temperature rises in such a way that a flow of vapors of organic compounds can be achieved in a reaction vessel when working in an open tube, since in such a system the temperature alternates from bottom to top through many with regulation The end, always filled by the relatively inert, finely divided, whirled-up solids, weak transfer of the heat of reaction from the gas spaces and many of these inert solids conducts almost shaped reaction participants to the walls of the reaction-free spaces (e.g. gas pockets, gas bubbles) , whereby the tion vessel is restricted. In addition, the solids-poor spaces (gas bubbles, pockets), in which the use of a diluent is often seen as undesirable, the conversion of the gaseous starting materials, because it is the extraction of the finished, are several times larger than the rooms in comparison to those processes in which there are 33 solid particles between adjacent solid particles in the spaces containing essentially pure oxygen as the oxidizing agent, making it difficult to use the stream of vapor or an oxygen-rich gas. Fönnigen organic compounds in the almost solids-Furthermore, even in the presence of 60 to 90 volume-free spaces at reaction temperatures between 275 percent diluent, as much heat of reaction and 480 ° C up to a period of 10 seconds is generated that in an open reaction vessel the tem- 35 a free oxygen-containing gas selectively oxyperaturen by about 30 to 12O 0 C or more above the diert and can thereby be the local molar ratio of free desired value. The above-mentioned oxygen to the organic starting compound showed the disadvantageous effect of excessively high temperatures at most 1.25, which proves that the vapors obtained by the selective doors and the inadequacy of conventional means for re-oxidation to dissipate the excess of the reaction temperature are proof Clearly, 40 Schüssigen Oxydarionswärmc in the inert solids that it is important either to introduce the temperature inside the fluidized bed, to distribute the inert solids evenly half of the reaction zone or that cools the fluidized bed, the oxidation products above reaction heat from the gas phase quickly and effectively withdraws from the reaction vessel and to derive it in itself. known way worked up.
Zur Erreichung einer ausreichend hohen Umwandlung 45 Es ist zwar bereits bekannt, im Dampfzustand verlau-In order to achieve a sufficiently high conversion 45 it is already known that in the vapor state
des Kohlenwasserstoffs bei jedem Arbeitsgang ist es fende chemische Reaktionen zur Regelung der Temperaturof the hydrocarbon in each process, it is fende chemical reactions to regulate the temperature
erwünscht, Sauerstoff in einem Verhältnis von mindestens in der Weise durchzuführen, daß man einen feinverteilten,desired to carry out oxygen in a ratio of at least in such a way that one finely divided,
0,3 bis 0,5 Mol je Mol Kohlenwasserstoff anzrrwenden. katalytisch nicht wirksamen Feststoff in der Reaktions-Apply 0.3 to 0.5 moles per mole of hydrocarbon. catalytically inactive solid in the reaction
Diese verhältnismäßig hohen Sauerstoffmengen führen zone im Zustand einer Wirbelschicht hält, und dieThese relatively high amounts of oxygen lead to the zone in a fluidized bed, and keeps the
aber leicht zti einer Erwärmung der Reaktionszone auf 50 Reaktionsprodukte frei von festen Bestandteilen darausbut easy to heat the reaction zone to 50 reaction products free of solid constituents therefrom
die Pyrolysetemperatur des Kohlenwasserstoffs, so daß abzieht. Hierbei ist der Hauptzweck der Wirbelschichtthe pyrolysis temperature of the hydrocarbon, so that withdraws. The main purpose here is the fluidized bed
übermäßig hohe Mengen des Beschickungsgutes zu we- der, eine gute Wärmeabsorption und Wärmeverteilungto avoid excessive quantities of the load, good heat absorption and heat distribution
niger wertvollen gasförmigen Paraffinen, Olefinen und zu ermöglichen, jedoch sind bei dem bekanntgewordenenniger valuable gaseous paraffins, olefins and allow, however, have become known
Kohlenstoff zersetzt werden. Infolgedessen war das Verfahren nirgendwo Gasblasen oder Gastaschen ausCarbon can be decomposed. As a result, the procedure was nowhere from gas bubbles or gas pockets
Fehlen einer geeigneten Temperaturregelung eines der 55 einer einheitlichen, von Feststoffen praktisch freienLack of proper temperature control of any of the 55 uniform, practically free of solids
wichtigsten Hindernisse bei der industriellen Verwertung Gasphase in Berührung mit der Wirbelschicht in dermain barriers to industrial recovery gas phase in contact with the fluidized bed in the
der nichtkatalytischen selektiven Oxydation. Reaktionszone vorhanden, und außerdem kann dasthe non-catalytic selective oxidation. Reaction zone present, and also that
Dementsprechend wurden bereits verschiedene Mittel bekannte Verfahren sowohl mit inerten wie auch mitAccordingly, various means have already been known both with inert and with
vorgeschlagen, das Reaktionsgefäß durch Eintauchen in katalytischwirkendenFeststoffteilchenausgeführtwcrdcn,proposed that the reaction vessel be carried out by immersion in catalytically active solid particles,
ein geeignetes Wärmeaustauschmittel zu kühlen. Diese 60 während im vorliegenden Fall die Feststoffteilchen immera suitable heat exchange medium to cool. This 60 while in the present case the solid particles always
waren jedoch lediglich bei kleineren Anlagen einiger- inert sein müssen.however, they only had to be somewhat inert in the case of smaller systems.
maßen erfolgreich und erwiesen sich bei Reaktionsgefäßen Weder durch diese bekannte Arbeitsweise noch durch mit größeren Durchmessern als ziemlich unwirksam. sonstige Vorveröffentlichungen ist es aber bekanntge-Ferner hat man versucht, die Teiloxydation dadurch zu worden, einen Strom aus den organischen Reaktionsregeln, daß roan die Reaktionsteilnchmer über Kühl- 65 teilnehmer!! abwechselnd durch eine große Zahl von schlangen oder andere inerte Flächen, wie dichte Schichten teils feststoffhaltigen, teils feststofffreien Räumen, voraus körnigen Feststoffen, leitete. Dieser Versuch erwies zugsweise in Form von Gasblascn, wandern zu lassen, sich jedoch ebenfalls als fruchtlos, da inerte Flächen, wie Die Art und Weise, in der dieses Verfahren praktisch gefunden wurde, auf die Reaktion eine übermäßig ausgeführt wird, wird am besten aus der Beschreibung hemmende oder schädliche Wirkung ausüben. So fand 7° der Zeichnung verständlich.measured successfully and proved to be neither by this known method of operation nor by using reaction vessels with larger diameters being quite ineffective. However, it is known to other prior publications Attempts have been made to achieve partial oxidation by creating a stream of the organic reaction rules that roan the reaction participants via cooling participants !! alternately by a large number of snakes or other inert surfaces, such as dense layers, partly containing solids, partly solids-free spaces granular solids, headed. This attempt proved, preferably in the form of gas bubbles, to let migrate however, it also proves to be fruitless, as inert surfaces, such as The way in which this method is practical found to be excessive in response is best understood from the description have an inhibiting or harmful effect. So 7 ° found the drawing understandable.
In der Zeichnung zeigtIn the drawing shows
Fig. 1 die Seitenansicht eines Reaktionsgefäßes geeigneter Art mit Zubehör,Fig. 1 is a side view of a reaction vessel more suitable Type with accessories,
Fig. 2 einen senkrechten Schnitt eines noch mehr ausgearbeiteten Reaktionsgefäßes, in dem die Reaktionszone einen gitterähnlicben, zellenförmigen Einbau enthält, 2 shows a vertical section of an even more elaborate reaction vessel in which the reaction zone contains a grid-like, cell-shaped installation,
Fig. 3 den Aufriß eines weiteren Reaktionsgefäßes mit mehreren Zwischenboden, das sich als besonders vorteilhaft zur Durchführung selektiver Oxydationen von Kohlenwasserstoffen erwies,Fig. 3 shows the front view of a further reaction vessel several intermediate floor, which is particularly advantageous for carrying out selective oxidations of Hydrocarbons proved
Fig. 4 einen Querschnitt durch das mehrere Böden enthaltende Reaktionsgefäß entlang Linie IV-IV der Fig. 3.FIG. 4 shows a cross section through the reaction vessel containing several trays along line IV-IV of FIG Fig. 3.
Es wurde gefunden, daß man die Oxydation in einer Schicht aus inerten Feststoffen, z. B. Glasperlen oder Sand, steuern oder hemmen kann, wenn man solche Faktoren, wie Größe der festen Teilchen, Oberflächengeschwindigkeit oder Fließgeschwindigkeit des Dampfes und Beschaffenheit des Reaktionsgefäßes, entsprechend einstellt. So untersuchte man z. B. in einem Reaktionsgefäß, das lediglich aus einem etwa 46 cm langen, innerhalb eines Rohres von 8 cm lichter Weite gebildeten ringförmigen Raum bestand undmiteinerRührvorrichtung mit einem Durchmesser von 5 cm ausgestattet war, die Wirkung verschiedener Feststoffe auf die Oxydation verschiedener Kohlenwasserstoffe bei verschiedenen Temperaturen. Der zu oxydierende Kohlenwasserstoff wurde durch eine am unteren Ende des Rohres befindliche gesinterte Platte in den unteren Teil des Reaktionsgefäßes eingeleitet, während der gut umgerührten Feststoffschicht an einer, etwa 5 cm oberhalb des Kohlenwasserstoffeinlasses liegenden Stelle reiner Sauerstoff zugesetzt wurde. Das Gemisch aus Kohlenwasserstoff und Sauerstoff stieg dann langsam durch das umgerührte Feststoffbett nach oben. Ferner konnte der obere Teil der Feststoffschicht von außen durch Wasser- oder Luftdüsen gekühlt werden, wodurch verhindert wurde, daß in dem leeren Raum oberhalb der Feststoffschicht irgendwelche Reaktionen zwischen dem Kohlenwasserstoff und dem Sauerstoff stattfanden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt. Außerdem war die Vor-It has been found that the oxidation can be carried out in a layer of inert solids, e.g. B. glass beads or Sand, can control or inhibit, considering such factors as size of solid particles, surface velocity or flow rate of the steam and nature of the reaction vessel, accordingly adjusts. So one investigated z. B. in a reaction vessel, which only consists of an approximately 46 cm long inside an annular space formed of a tube of 8 cm inside diameter and with a stirrer 5 cm in diameter, the effect of various solids on oxidation different hydrocarbons at different temperatures. The hydrocarbon to be oxidized was through a sintered plate located at the lower end of the tube into the lower part of the reaction vessel initiated, during the well-agitated solids layer at one, about 5 cm above the hydrocarbon inlet pure oxygen was added to the lying position. The mixture of hydrocarbons and oxygen then slowly rose through the stirred bed of solids. Furthermore, the upper part of the Solid layer are cooled from the outside by water or air nozzles, whereby it was prevented that any reactions between the hydrocarbon in the empty space above the solid layer and the oxygen took place. The results are shown in Table 2. In addition, the pre
ao richtung an zahlreichen Stellen mit Mitteln zur Entnahme von Dampfproben während des Verfahrens versehen.ao direction in numerous places with means for removal of steam samples provided during the procedure.
Tabelle 2
Oxydation von n-Heptan im Dampfzustand in einer umgerührten FeststoffschichtTable 2
Oxidation of n-heptane in the vapor state in a stirred solid layer
Voluni-Liquid
Volunteer
KohlenOxygen too
Coals
inration time
in
ratur intempe
rature in
"NJVsearch
"NJV
digkeitspeed
age
H8SO1 au in
H 8 SO 1
Wie die Ergebnisse in Tabelle 2 zeigen, verlief die normale Oxydation in dem leeren Reaktionsgefäß unter Entwicklung einer Höchsttemperatur von 400° C. Der normale Oxydationsverlauf wird durch den niedrigen Sauerstoffgehalt des Reaktionsgases und die Löslichkeit des flüssigen Produktes in Schwefelsäure gezeigt. In Gegenwart von Glasperlen einer Größe von 300 μ und bei einer Fließgeschwindigkeit von etwa 1701 je Stunde war sogar bei Temperaturen von 450° C die Oxydation nur gering. Wenn jedoch, wie bei Versuch 6 und 7, wesentlich kleinere Glasperlen verwendet wurden, fand die Reaktion bei gemäßigter Temperatur statt.As the results in Table 2 show, normal oxidation underwent in the empty reaction vessel Development of a maximum temperature of 400 ° C. The normal course of oxidation is due to the low Oxygen content of the reaction gas and the solubility of the liquid product in sulfuric acid are shown. In Presence of glass beads with a size of 300 μ and at a flow rate of about 1701 per hour the oxidation was only slight even at temperatures of 450 ° C. If, however, as in experiments 6 and 7, If significantly smaller glass beads were used, the reaction took place at a moderate temperature.
Bei einem Reaktionsgefäß, das sich von dem oben beschriebenen nur insofern unterschied, als das äußere Metallrohr durch ein Stück wärmebeständigem Rohr aus Glas ersetzt war, wurde beobachtet, daß beim Aufbau der Schicht aus verhältnismäßig großen Teilchen, z. B. von 300 μ Durchmesser oder größer, die in die Schicht einströmenden Dämpfe sogar bei Fließgeschwindigkeiten von 600 Litern je Stunde leicht dispergiert wurden. Andererseits wurden Gase nicht einmal bei so niedrigen Geschwindigkeiten wie 60 Litern je Stunde dispergiert, wenn Teilchen von 100 bis 150 μ Durchmesser verwendet wurden, sondern sie stiegen in Blasen durch die Feststoffschicht, wie etwa Luft durch Wasser perlt. Wie die Ergebnisse der Tabelle 2 zeigen, wurden die Versuche unter Verwendung kleiner Glasteilchen mit einer Fließgeschwindigkeit von über 85 Litern je Stunde durchgeführt, die über der für eine Dispersion erforderlichen Mindestgeschwindigkeit liegt. Bei den Versuchen mit größeren Teilchen war die Fließgeschwindigkeit etwa 600 Liter je Stunde, lag also unter der zur Blasenbildung in der Schicht erforderlichen Geschwindigkeit. Der Grund dafür, daß eine Reaktion in der aus kleineren Teilchen bestehenden Schicht erfolgt, liegt darin, daß sich bei den verwendeten Fließgeschwindigkeiten Blasen in der Schicht bildeten und die Reaktion in den Blasen oder Dampftaschen vor sich ging. In der Schicht aus den größeren Perlen fand keine Reaktion statt, das sich bei den angewandten Fließgeschwindigkeiten keine Gastaschen oder -blasen bildeten, weil sie zerrissen oder dispergiert wurden. Außerdem wurde gefunden, daß man in Gegenwart solcher Schichten aus kleinen Teilchen und unter Bedingungen, unter denen sich Blasen bilden, verhältnismäßig große Mengen Sauerstoff an irgendeiner Stelle in die Schicht einblasen kann, ohne daß örtlich hohe Temperaturen auftreten, da sich durch die Aufwirbelung der suspendierten Feststoffe die Temperaturen überall ausgleichen. Außerdem kann man die Reaktionswärme leicht aus einer derartigen Schicht entfernen,In the case of a reaction vessel that differed from the one described above only in that the outer one Metal tube was replaced by a piece of heat-resistant glass tube, it was observed that during construction the layer of relatively large particles, e.g. B. of 300 μ diameter or larger, which is in the layer inflowing vapors were easily dispersed even at flow rates of 600 liters per hour. On the other hand, gases weren't dispersed even at speeds as low as 60 liters per hour, if particles with a diameter of 100 to 150 μ are used but they rose in bubbles through the solid layer, like air bubbles through water. As the Results in Table 2 show the experiments were carried out using small glass particles with a flow rate of over 85 liters per hour, which is over that required for a dispersion Minimum speed. In the experiments with larger particles, the flow rate was about 600 liters per hour, so it was below that for the formation of bubbles speed required in the shift. The reason for having a reaction in the made smaller Particles existing layer occurs, lies in the fact that bubbles form at the flow rates used formed in the layer and the reaction took place in the bubbles or pockets of vapor. In the layer from the There was no reaction to larger beads, and there were no gas pockets at the flow rates used or bubbles formed because they were broken or dispersed. It was also found that one in the presence of such layers of small particles and under conditions in which bubbles form, can blow relatively large amounts of oxygen at any point in the layer without locally high temperatures occur, as the temperatures rise due to the whirling up of the suspended solids equalize everywhere. In addition, one can easily remove the heat of reaction from such a layer,
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indem man Kühlschlangen in die Schicht eintaucht oder Eine Wirbelschicht aus Feststoffen besteht also imby immersing cooling coils in the layer or a fluidized bed consists of solids
die Feststoffe durch eine äußere Kühlvorrichtung leitet wesentlichen aus einer Anzahl kleiner Zonen oder Zellenthe solids through an external cooling device essentially conducts from a number of small zones or cells
oder sonstige Arten äußerer Kühlung anwendet. zur Durchführung der Reaktion in der Gasphase, dieor uses other types of external cooling. to carry out the reaction in the gas phase, the
Es wurde also gezeigt, daß Schichten aus inerten Fest- durch den exothermen Charakter der Reaktion auf hoherIt has thus been shown that layers of inert solids increase due to the exothermic nature of the reaction
stoffen eine gute Regelung der gewünschten Oxydations- 5 Temperatur gehalten werden, wobei diese Zonen mitsubstances a good regulation of the desired oxidation temperature 5 are maintained, these zones with
reaktion ermöglichen. Bei Verwendung kleiner Teilchen, mäßig warmen Teilen der dichten Wirbelschicht inenable reaction. When using small particles, moderately warm parts of the dense fluidized bed in
z. B. solcher bis zu 300 μ Durchmesser, und insbesondere Berührung stehen oder in ihnen eingeschlossen sind,z. B. those up to 300 μ in diameter, and in particular touch or are enclosed in them,
solcher zwischen etwa 40 und 220 μ Durchmesser oder bei deren Temperatur durch indirekten Wärmeaustauschthose between about 40 and 220 μ in diameter or at their temperature through indirect heat exchange
der Aufwirbelung von Teilchen beliebiger Teilchengröße, innerhalb oder außerhalb des Hauptreaktionsgefäßesthe fluidization of particles of any particle size, inside or outside the main reaction vessel
unter Blasenbildung, findet die Reaktion direkt in der io geregelt werden kann. Im Gegensatz zu den haupt-with the formation of bubbles, the reaction takes place directly in the io can be regulated. In contrast to the main
Teilchenschicht in Dampftaschen oder -blasen statt. sächlichen Vorteilen, die Wirbelschichten normalerweiseParticle layer in vapor pockets or bubbles instead. neuter benefits that fluidized beds normally have
Andererseits verhindern die Feststoffe die Oxydation, bieten, besteht der Vorteil der Wirbelschicht im vor-On the other hand, the solids prevent oxidation.
wenn man Teilchen von einer Größe von 300 μ oder mehr liegenden Fall in ihrer Ungleichmäßigkeit, d. h. demif one considers particles of a size of 300 μ or more lying in their non-uniformity, i. H. to the
verwendet oder mit Strömungsgeschwindigkeiten arbeitet, Vorhandensein kleiner, heißer Gaszellen von jeweilsused or works at flow rates, presence of small, hot gas cells of each
die so niedrig sind, daß sich innerhalb der Schicht keine 15 wechselnder Zusammensetzung innerhalb der dichtenwhich are so low that within the layer there is no changing composition within the densities
Darnpfblasen bilden und die Feststoffe sich wie eine Wirbelschicht mit ihren gemäßigteren Temperaturen,Steam bubbles form and the solids form like a fluidized bed with their more moderate temperatures,
dichte Schicht verhalten. Infolgedessen können derartige Die hohen Temperaturen innerhalb der kleinen Gaszellendense layer behave. As a result, such high temperatures can occur inside the small gas cells
Feststoffschichten als nicht reaktionsfähige Kühl- und gestatten die Ausbreitung der oxydierenden Ketten-Solid layers as non-reactive cooling layers and allow the oxidizing chain to spread
Misch- oder Vergasungszonen verwendet werden, wobei reaktion, während die umgebende inerte dichte Feststoff-Mixing or gasification zones can be used, with reaction, while the surrounding inert dense solids
die Reaktion stattfindet, wenn die Reaktionsteilnehmer ao phase infolge ihrer hemmenden chemischen Wirkung undthe reaction takes place when the reactants ao phase due to their inhibitory chemical action and
die Schicht verlassen. ihrer etwas niedrigeren Temperatur als ein wirksamesleave the shift. their slightly lower temperature than an effective one
Die oben beschriebenen Versuche wurden mit n-Heptan Abschreckmittel wirkt. Macht man andererseits dieThe experiments described above were performed with n-heptane quenchants. On the other hand, you do that
ausgeführt; andere Kohlenwasserstoffe oder Erdöle und gesamte Wirbelschicht homogen und zerstört die Blasenexecuted; other hydrocarbons or petroleum and the entire fluidized bed are homogeneous and destroy the bubbles
deren Fraktionen, außer den aromatischen Verbindungen, stets sofort nach ihrer Bildung, so wird eine derartigewhose fractions, apart from the aromatic compounds, always immediately after their formation, it becomes such
die unter den beschriebenen Bedingungen im wesentlichen 25 Wirbelschicht für die Zwecke der vorliegenden Erfindungthe fluidized bed essentially under the conditions described for the purposes of the present invention
nicht oxydiert werden, verhalten sich jedoch ähnlich. So nutzlos. In einem derartigen Fall sind keine Gasphasenare not oxidized, but behave similarly. So useless. In such a case there are no gas phases
werden z. B. Cyclohexan, Octen-2, leichte und schwere mehr vorhanden, in denen die Reaktion stattfinden kann,z. B. cyclohexane, octene-2, light and heavy more available in which the reaction can take place,
Erdöle in Gegenwart kleiner inerter Perlchen unter Be- während die große Oberfläche der aufgewirbelten inertenPetroleum in the presence of small inert pearls under agitation while the large surface of the whirled up inert
dingungen oxydiert, bei denen sich Gasblasen oder Feststoffe in der homogenen, blasenfreien dichten Fest-conditions in which gas bubbles or solids in the homogeneous, bubble-free, dense solid
-taschen bilden; sie werden jedoch nicht in Gegenwart 30 stoffphase die Oxydation genauso hemmt wie eine- forming pockets; However, they will not inhibit the oxidation in the same way as one in the presence of a material phase
einer dichten Schicht unter Bedingungen, bei denen sich ruhende Aufschüttung,a dense layer under conditions in which static embankment,
keine Dampfblasen bilden, oxydiert. Zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Wirbelschichtdo not form vapor bubbles, oxidized. For the production of a fluidized bed according to the invention
Es ergibt sich also, daß dichte Schichten aus inerten von geeignetem Aufwirblungsgrad oder Blascngehalt ist körnigen Feststoffen die selektive Oxydation von Kohlen- es erforderlich, die inerten Feststoffe dadurch aufzuwasserstoffen im Dampfzustand schädlich beeinflussen, 35 wirbeln, daß man die Reaktionsgase mit einer linearen während aufgewirbelte inerte. Feststoffe als überraschend Oberflächengasgeschwindigkeit von etwa 9 bis 150 cm wirksame Mittel zur Beeinflussung der Temperatur ohne je Sekunde, z.B. 15 bis 45 cm je Sekunde, aufwärts durch unerwünschte Verzögerung der Oxydation wirken, wenn die Feststoffteilchen leitet; d. h., die zur Erzeugung von sich in ihnen Räume bilden, die verhältnismäßig frei Gasblasen erforderliche Gasgeschwindigkeit ist größer von Feststoffen sind. Insbesondere wurde gefunden, daß 40 als die zum Heben des Gewichtes der Aufschüttung aufgewirbelte Feststoffe infolge der verhältnismäßig erforderliche. Ein hohes Verhältnis der Gesamthöhe zum großen Menge von dampferfüllten Blasen, Taschen oder Durchmesser der dichten Aufschüttung erweist sich Hohlräumen in solchen Wirbelschichten als ausge- ebenfalls als nützlich für die Durchführung des vorzeichnete Mittel zur Regelung der Temperatur bei hegenden Verfahrens, da Reaktionsgefäße, die so konder im wesentlichen homogenen, in der Dampfphase 45 struiert sind, daß sie die Verwendung solcher hohen durchgeführten nichtkatalytischen Oxydation λ-οη nor- Verhältnisse gestatten, die Entstehung von verhältnismalerweise flüssigen Paraffinen wie Erdölfraktionen mäßig viel Blasenraum innerhalb der dichtphasigen dienen. Aufschüttung begünstigen. Demzufolge kann das Ver-The result is that dense layers of inert are of a suitable degree of fluidization or bubble content granular solids the selective oxidation of carbons - it is necessary to hydrate the inert solids harmful influence in the vapor state, 35 eddies that the reaction gases with a linear while whirled up inert. Solids as a surprising superficial gas velocity of about 9 to 150 cm effective means of influencing the temperature without per second, e.g. 15 to 45 cm per second, upwards undesirable retardation of oxidation act when the solid particles conduct; d. that is, used to generate spaces form in them, the gas velocity required for relatively free gas bubbles is greater of solids are. In particular, it was found that 40 was used to lift the weight of the embankment whirled up solids as a result of the relatively necessary. A high ratio of the total height to the large amount of steam-filled bubbles, pockets or diameters of the dense embankment turns out to be Cavities in such fluidized beds are also considered to be useful for carrying out the above Means for regulating the temperature in the case of the process, because reaction vessels that are so konder substantially homogeneous, in the vapor phase 45 are structured that they allow the use of such high carried out non-catalytic oxidation λ-οη nor- ratios allow the emergence of proportionally liquid paraffins such as petroleum fractions have a moderate amount of bubble space within the dense phase to serve. Favor embankment. As a result, the
Derartige Blasen oder Gebiete geringer Dichte unter- hältnis von Höhe zu Durchmesser des ReaktionsgefäßesSuch bubbles or areas of low density differ from the height to the diameter of the reaction vessel
scheiden sich insofern von den gewöhnlichen Blasen in 50 vorteilhaft mindestens 2:1, jedoch auch 5: 1. bis 10: 1In this respect, at least 2: 1, but also 5: 1 to 10: 1, differ from the usual bubbles in 50
einer Flüssigkeit, als bei ihnen nicht das gleiche Gas oder mehr betragen.a liquid than they are not the same gas or more.
unverändert in den Blasen einer Wirbelschicht verbleibt. Wenn eine Blase durch eine dichte Wirbelschicht auf-Im Gegenteil, in einem derartigen System fließt ständig wärts steigt, nimmt sie infolge des aUmählichabnehmenden frisches Gas in den unteren Teil der Blase ein und verläßt Drucks an Größe zu. Ist die Wirbelschicht hoch genug, diese oben wieder, wodurch sich die Gaszusaromensetzung 55 so kann das Wachsen der Blase so weit fortschreiten, innerhalb der Blase fortwährend ändert, während die daß die Blase die Größe des Durchmessers des Reaktions-Blase selbst mit einer ziemlich hohen Geschwindigkeit, gefäßes erreicht, worauf ein von Feststoffen mehr oder z. B. 30 cm je Sekunde oder mehr, durch die Schicht weniger freier Gasraum von der Breite des Reaktionsaufwärts steigt. Es ist klar, daß gerade ein derartiger gefäßes einen Klumpen dicht aufgewirbelter fester Teil-Vorgang die Vorwärmung der Beschickungsgase in der 60 chen vor sich herschiebt, bis sich allmählich die Gase Feststoff phase ohne Reaktion ermöglicht, worauf dann selbst durch die dichte Zusammenbalkmg der Feststoffe die Oxydation stattfindet, wenn das Gemisch aus Kohlen- nach oben durcharbeiten. Derartige Zusammenballungen wasserstoff und Sauerstoff in eine der von Feststoffen kommen besonders in Gefäßen mit verhältnismäßig verhältnismäßig freien Blase eintritt. Sobald jedoch die kleinen Durchmesser vor, um so häufiger, je größer die entstandenen heißen Reaktionsgase durch den oberen 65 Feststoffteilchen sind. Zum Beispiel treten bei Teilchen Teil der Blase strömen und wieder in die eigentliche mit Durchmessern zwischen 200 und 300 μ Zusammendichte Phase der aufgewirbelten Feststoffe eintreten, ballungen in Gefäßen mit 45 oder sogar 60 cm Durchwerden sie durch die große Ausdehnung der inerten messer auf; bei sehr feinen Teilchen dagegen, mit Oberfläche rasch abgeschreckt, d. h., die Reaktion wird Durchmessern von etwa 40 bis 100 μ, kommen Zuzum Stillstand gebracht. 70 sammenballungen lediglich in verhältnismäßig engenremains unchanged in the bubbles of a fluidized bed. When a bubble is on-Im through a dense fluidized bed On the contrary, in such a system flows constantly increasing, it decreases as a result of the gradual decrease fresh gas enters the lower part of the bladder and leaves pressure in size. Is the fluidized bed high enough this above again, which causes the gas composition 55 so the growth of the bladder can proceed so far, inside the bubble continuously changes, while that the bubble changes the size of the diameter of the reaction bubble even at a fairly high rate, the vessel reaches, whereupon one of solids more or more z. B. 30 cm per second or more, through the layer less free gas space from the width of the reaction upwards increases. It is clear that it is precisely such a vessel that forms a lump of tightly swirled solid parts the preheating of the feed gases in the 60 chen moves forward until the gases gradually dissolve Solid phase made possible without reaction, whereupon even by the dense aggregation of the solids the oxidation takes place when the mixture of coals work upwards. Such agglomerations Hydrogen and oxygen in one of the solids come in proportionately, especially in vessels relatively free bladder occurs. However, as soon as the small diameter is in front, the more common the larger the resulting hot reaction gases are through the upper 65 solid particles. For example, when particles occur Part of the bubble flow and back into the actual density with diameters between 200 and 300 μ Phase of the whirled up solids enter, clusters in vessels with 45 or even 60 cm penetration you through the large expansion of the inert knife; in the case of very fine particles, on the other hand, with Surface quenched quickly, d. i.e., the reaction will be about 40 to 100 microns in diameter Brought to a standstill. 70 agglomerations only in relatively narrow areas
9 109 10
Reaktionsgeiäßen mit. etwa 5 bis 10 cm Durchmesser Berührung mit brennenden oder anderen heißen GasenReaction vessels with. about 5 to 10 cm in diameter contact with burning or other hot gases
vor. erwärmt und sie dann in das Reaktionsgefäß einleitet,before. heated and then introduced into the reaction vessel,
Nach einem anderen Verfahren können Zusammen- bis es die erforderliche Temperatur hat. Ist diese erreicht ballungen oder Blasen in einer Wirbelschicht entstehen, und hat die exotherme Oxydation begonnen, so wird wenn man in das Reaktionsgefäß in Abständen vonein- 5 gewöhnlich jede äußerliche Erwärmung eingestellt; es ander in Längsrichtung eine Anzahl von Drahtsieber kann jedoch ratsam sein, den Vorwärmer 12 auf die oder Platten oder andere ähnliche Trennvorrichtungen gleiche wie die oben beschriebene Art noch weiter zu einsetzt. Wird nun Dampf in Aufwärtsrichtung durch das verwenden, um normalerweise flüssige Kohlenwasser-Reaktionsgefäß geleitet, so treten in unmittelbarer Nähe stoffe, z. B. Erdöle, oberhalb ihres Kondensationspunktes der Siebe Blasen oder Zusammcnballungcn auf. i° zu halten.Another method can be put together until it has the required temperature. Is this achieved clumps or bubbles arise in a fluidized bed, and once the exothermic oxidation has begun, it becomes if the reaction vessel is usually stopped at regular intervals of any external heating; it However, other longitudinally a number of wire screens may be advisable to place the preheater 12 on the or plates or other similar separating devices of the same type as described above begins. Will now use steam upwards through the normally liquid hydrocarbon reaction vessel headed, so occur in the immediate vicinity materials such. B. petroleum, above their point of condensation bubbles or clumps on the sieves. i ° to keep.
An Hand der Fig. 1 wird die erfindungsgemäße Oxy- Nach dem Anlaufen der Reaktion kann überschüssige
dation an Hand einer vorteilhaften Ausführungsform Wärme entweder durch den inneren Wärmeaustauscher 5
erläutert. In dieser Vorrichtung kann eine Beschickung oder dtirch Vorrichtungen, wie äußere Kühlmäntel, aus
aus verdampftem Kohlenwasserstoff durch die Leitung 1, der Reaktionszone abgeleitet werden. Vorzugsweise leitet
den Verteilungskegel 2 und ein Gitter oder eine gesin- 15 man die Feststoffe zu einem besonderen Gefäß, wo man
terte Platte3 in die Reaktionskammer 10 geleitet werden. sie mit einem kühlen Gas anbläst oder über Kühlflächen
Auch Sauerstoff wird in die Kammer 10 eingeführt. Es leitet und dann nach Abkühlung wieder in das Oxydationskann
von Vorteil sein, den Sauerstoff im Gemisch mit reaktionsgefäß zurückführt. Bei Vorrichtungen mit zwei
dem Kohlenwasserstoff in einem üblichen Vorwärmer 12 Reaktionsgefäßen kann es angebracht sein, das gleiche
vorzuwärmen. Statt dessen kann man auch den gesamten 2° Gefäß während der Ingangsetzungsperiode als Brenner
oder mindestens einen Teil des Sauerstoffs mit einer oder zum Anwärmen der umlaufenden Feststoffe und während
mehreren Sauerstoffleitungen 11 direkt in die Wirbel- des Fortgangs des Verfahrens als Kühler zur Entfernung
schicht einblasen. Bei der Voreiwärmung der Beschick\ing der überschüssigen Wärme zu verwenden,
ist es von Wichtigkeit, Temperaturen zu vermeiden, die In der in Fig, 1 gezeigten Vorrichtung wird beim Durch-
?,um Ingangsetzen der Oxydationsreaktion vor Eintritt »5 leiten des Gemischs a\is Kohlenwasserstoff und Sauerstoff
der Gase in die Wirbelschicht genügen. Wird ein Kohlen- durch die dichte Wirbelschicht in Reaktionsgefäß 10
wasserstoff-Sauerstoff-Gemisch in das Reaktionägefäß praktisch aller Sauerstoff rasch verbraucht, während die
eingeführt, so ist es ratsam, die Vorwärmtemperatur Aufwirbclung der Feststoffe einheitliche Temperatureiner
derartigen Beschickung mindestens etwa 50° C verteilung ohne übermäßige örtliche Überhitzung geunterhalb
der Ingangsetzungstemperatur zu halten. Je 3° währleistet. Wie jedoch bereits erwähnt wurde, ist die
nach der Art der jeweils verwendeten Kohlenwasserstoff- Temperatur innerhalb der auftretenden Gasblasen meistens
beschickung kann die Vonvänntemperatur demzufolge höher als in der umgebenden dichten Phase. Es versteht
zwischen etwa 150 und 250° C liegen. Werden jedoch die sich dann, daß die in der vorliegenden Beschreibung er-Kohlcnwasserstoffbeschickung
und der Sauerstoff als wähnten besonderen Reaktionstemperaturen sich auf den
getrennte Ströme direkt in die Wirbelschicht eingeführt, 35 Durchschnitt oder die Gesamttemperatur der Wirbeiso
kann entweder der eine oder beide Ströme im wescnt- schicht beziehen und nicht unbedingt auf die Tempalichen
a\if die Reaktioneinleitungs temperatur vorgewärmt ratur, bei der sich die Reaktion tatsächlich innerhalb
werden. Das Reaktionsgel aß 10 enthält ferner fein- der in der Schicht enthaltenden einzelnen Gasblasen vollvcrteilte
inerte Feststoffe, z. B. Sand, durch welche die zieht. With reference to FIG. 1, the invention is oxy After the start of the reaction, excess dation can be explained with reference to an advantageous embodiment of heat either by the internal heat exchanger 5. In this device, a feed or devices such as external cooling jackets of vaporized hydrocarbon can be discharged through line 1, the reaction zone. Preferably, the distribution cone 2 and a grid or a sink 15 directs the solids to a special vessel, where the tertiary plate 3 is fed into the reaction chamber 10. it is blown with a cool gas or oxygen is also introduced into the chamber 10 via cooling surfaces. It conducts and then after cooling back into the oxidation can be advantageous to return the oxygen in a mixture with the reaction vessel. In the case of devices with two reaction vessels containing the hydrocarbon in a conventional preheater 12, it may be appropriate to preheat the same. Instead, you can blow the entire 2 ° vessel during the start-up period as a burner or at least part of the oxygen with one or for heating the circulating solids and during several oxygen lines 11 directly into the vortex of the progress of the process as a cooler for removal layer. When preheating the supply of excess heat to be used,
It is important to avoid temperatures that are sufficient to pass the mixture of hydrocarbons and oxygen of the gases into the fluidized bed when the oxidation reaction is initiated in the device shown in FIG. If a coal through the dense fluidized bed in reaction vessel 10, hydrogen-oxygen mixture in the reaction vessel, practically all of the oxygen is consumed rapidly during the introduction, it is advisable to set the preheating temperature to whirl up the solids uniform temperature of such a charge at least about 50 ° C without distribution to keep excessive local overheating below the start-up temperature. 3 ° each. As already mentioned, however, depending on the type of hydrocarbon temperature used in each case within the gas bubbles occurring, the vonvännt temperature is usually higher than in the surrounding dense phase. It is understood to be between about 150 and 250 ° C. If, however, it is found that the particular reaction temperatures mentioned in the present description and the particular reaction temperatures are introduced into the fluidized bed on the separate streams, either the average or the total temperature of the fluidized bed can either be one or both streams essentially. layer and not necessarily refer to the Tempalichen a \ if the reaction initiation temperature preheated temperature at which the reaction is actually within. The reaction gel aß 10 also contains finely divided inert solids of the individual gas bubbles contained in the layer, e.g. B. sand through which it pulls.
Reaktionsgase mit einer linearen Obeiflächengeschwindig- 40 Bei einem Reaktionsgefäß, bei dem Blasen oder Zu-Reaction gases with a linear surface velocity 40 In the case of a reaction vessel in which bubbles or feed
keit von etwa 15 bis 45 cm je Sekunde aufwärts geleitet sammenballungen in der Wirbelschicht auftreten und beispeed of about 15 to 45 cm per second upwards, agglomerations occur in the fluidized bed and at
werden. Infolgedessen bilden die Feststoffe in dem unteren dem die Reaktionszeit trotz für die Technik erforder-will. As a result, the solids form in the lower part, despite the reaction time required by the technology.
Teil des Reaktionsgefäßes 10 eine dichte Wirbelschicht, licher Größe des Gefäßes nur wonige »Sekunden beträgt,Part of the reaction vessel 10 is a dense fluidized bed, the size of the vessel is only »seconds,
deren obere Grenze bei 4 liegt und über der sich ein ver- kann es erwünscht sein, die Schicht zellenförmig zu unter-the upper limit of which is 4 and above which a ver
dünnter Gasraum befindet. 45 teilen. So kann die Aufschüttung z. B. einen gitter- oderthin gas space is located. 45 share. So the embankment z. B. a grid or
Zu Beginn der Reaktion können die Reaktionsteil- zclleniöimigen Aufbau oder eine Wabenanordnung zeigen,At the beginning of the reaction, the reaction part can show a cellular structure or a honeycomb arrangement,
nehmer dadurch auf die erforderliche Reaktionstempc- deren Zellcnlängsachsen senkrecht durch die gesamteTakes thereby to the required reaction temperature whose cell longitudinal axes perpendicular through the entire
ratur gebracht werden, daß man das Reaktionsgefäß von Aufschüttung gehen. Diese Zellen können aus leichtembe brought to temperature that the reaction vessel go from embankment. These cells can be made of light weight
außen erhitzt oder die Gasbeschickung vorübergehend Blech bestehen und wenig oberhalb des Gitters oderheated outside or the gas feed temporarily consist of sheet metal and a little above the grille or
auf eine höhere als die obenerwähnte Vorwäimtempe- 50 Bodens der Wirbelschicht beginnen. Ihr Aufbau ist un-begin at a higher than the above-mentioned Vorwäimtempe- 50 bottom of the fluidized bed. Their structure is un-
ratur bringt oder indem man erwärmte Feststoffe aus wesentlich, sie können quadratischen, achteckigen, rundenrature or by removing heated solids from substantially, they can be square, octagonal, round
einem Brenner einführt. Dieses Verfahren eignet sich oder rechteckigen Querschnitt haben. Ihre hauptsäch-a burner. This method is suitable or have a rectangular cross-section. Your main
besonders für ein mit zwei Reaktionsgeiäßen arbeitendes liehen Größenerfordernisse sind dadurch bestimmt, daßespecially for a working with two reaction vessels borrowed size requirements are determined by that
Wirbelverfahreii von der allgemeinen Λτΐ. die gewöhnlich sie die Entstehung von Blasen oder ZusammenballungenVortex method from the general Λτΐ. which usually they cause blisters or agglomerations
zum Cracken in Gegenwart eines aufgewirbelten Kata- 55 in den Wirbelschichten jeder Zelle ermöglichen sollen;to enable cracking in the presence of a fluidized catalytic converter in the fluidized beds of each cell;
lysators dient; in einem solchen Fall kann das eine Gefäß dies ist gewöhnlich dann der Fall, wenn das Verhältnisserves lysators; in such a case the one vessel this is usually the case when the relationship
zur Durchführung der gewünschten Teiloxydation und der Zellenlänge zu ihrem wirksamen Durchmesser 5 oderto carry out the desired partial oxidation and the cell length to its effective diameter 5 or
das zweite zum Erwärmen oder Abkühlen der fcinver- mehr beträgt.the second is used to heat or cool the fcinver- more.
teilten Feststoffe auf die erforderliche Temperatur dienen, Wie Fig. 2 zeigt, kann diese gitterähnliche oder zellenwobei die Feststoffe ständig in Kreislauf zwischen den 60 förmige Vorrichtung innerhalb der Hauptaufschüttung anbeiden Gefäßen geführt werden. Vorrichtungen, die sich gebracht werden. Feststoffteilchen können sich frei durch zur Herstellung eines derartigen Kreislaufs der pulver- die zellenförmigen Teile auf- und abwärts bewegen. Das iörmigen Feststoffe zwischen den beiden Gefäßen eignen, Reaktionsgefäß ist außerdem mit einer Beschickungszusowie die Bauart der dazugehörigen Anlage sind von leitung 20 zur Einführung von vorgewärmtem und veranderen Verfahren her bekannt, bei den aufgewirbelte 65 dampftem Kohlenwasserstoff-Saucrstoff-Ziileitungen 21 Feststoffe verwendet werden, und brauchen hier nicht und oben mit einer Leitung 22 zum Abziehen der Produkte eigens beschrieben zit werden. Bei Verwendung einer versehen, von der die gasförmigen Reaktionsprodukte zu Vorrichtung mit zwei Reaktionsgefäßen kann man das Kühlern und anderen üblichen Gewinnungsvorrichtungen erfindungsgemäße Oxydationsverfahren dadurch ein- geleitet werden. Die Zuleitungen 21 führen zu einer leiten, daß man die Feststoffe in dem zweiten Gefäß durch 70 Sauerstoffverteilungseinrichtung, die aus einem oberendivided solids serve to the required temperature, As Fig. 2 shows, this can be grid-like or cellular the solids are constantly circulating between the two 60-shaped devices within the main embankment Vessels are guided. Devices that are brought up. Solid particles can move through freely to produce such a cycle of the powdery move the cellular parts up and down. That i-shaped solids between the two vessels are suitable, and the reaction vessel is also equipped with a charging unit the design of the associated system are from line 20 to the introduction of preheated and changed Process known heretofore in which the fluidized 65 vaporized hydrocarbon-oxygen supply lines 21 Solids are used, and do not need here and at the top with a line 22 for withdrawing the products specifically to be described zit. When using one provided, of which the gaseous reaction products too Device with two reaction vessels can be the cooler and other common recovery devices Oxidation processes according to the invention are thereby initiated. The leads 21 lead to a direct the solids in the second vessel through 70 oxygen distribution equipment coming from an upper
U 12U 12
Gitter oder einer gelochten Rohrplatte 31 und einer In einem solchen Fall kann die aus Kohlenwasserstoff unteren Rohrplatte 32 bestehen kann, die lest ist und und Sauerstoff bestehende Beschickung in die dichte lediglich Öffnungen zur Aufnahme der verschiedenen Schicht auf dem untersten Boden eingeblasen werden, offenen Verteilungsrohre 20«, 20&, 20c usw. besitzt, die wo die Beschickung vorgewärmt wird. Beim Herauszwischen den Platten 31 und 32 gehalten werden. Die 5 treten aus der dichten Wirbelschicht in die darüber beobere Platte 31 ist vorzugsweise nur an den den Röhren 27 findliche verdünnte oder Gasphase wird die vorgewärmte gegenüberliegenden Stellen gelocht, jedoch nicht an den Beschickung in der gewünschten Weise teilweise oxyweiter unten beschriebenen, den Abflußgebieten 28 gegen- diert und anschließend beim Eintritt in die nächsthöhere überliegenden Flächen. Die Wirbelschicht erstreckt sich dichte Wirbelschicht gekühlt. Selbstverständlich ist es von dem Gitter 23 bis zvir Linie 29. Auf diese Weise wird io möglich, in einer Vorrichtung zu arbeiten, die eine verdcr durch die Leitung 20 in den unteren Teil des Reakt ions- hai tnismäßig große Anzahl, übereinanderlicgender Böden gefäßes eingeführte Kohlenwasserstoff durch die Rohre enthält. In einem solchen Fall dienen die Fächer über den 20a, 206, 20c usw. übsr den Boden der Wirbelschicht mittleren Böden sowohl zur Abkühlung der Rcaktionsverteilt, während der durch die Leitungen 21 in den von produkte aus der nächstniedrigcren Gasphase wie zum den Platten 31 und 32 gebildeten Raum eingeführte 15 Vorwärmen und Zumischen weiteren Sauerstoffes zu Sauerstoff durch die in der oberen Platte 31 enthaltenen solchen Produkten, so daß der Sauerstoff auf diese Weise Löcher verteilt wird. Die Aufschüttung oberhalb des vorteilhaft in mehreren Stufen eingeblasen wird, wodurch Gitters 23 dient zur Mischung des Sauerstoffs und der unerwünscht hohe örtliche Konzentrationen von freiem Kohlenwasserstoffe. Im allgemeinen liegt die Temperatur Sauerstoff an irgendeiner Stelle vermieden werden. In der Sauerstoff-Kohlenwasserstoff-Mischung in unmittel- ao Fig. 3 ist ein Beispiel eines hierfür geeigneten Turms herbarer Nähe des Gitters 23 unterhalb der Reaktionstempe- gestellt.Grid or a perforated tube plate 31 and a In such a case, the hydrocarbon lower tube plate 32 can be made that reads and and oxygen existing feed into the dense only openings for receiving the different layers are blown in on the lowest floor, open distribution pipes 20 ", 20 &, 20c, etc., where the feed is preheated. When out between the plates 31 and 32 are held. The 5 emerge from the dense fluidized bed into the one above Plate 31 is preferably only diluted or gas phase that is preheated to the tubes 27 opposite points punched, but not partially oxyweiter at the loading in the desired way described below, opposed to the drainage areas 28 and then when entering the next higher one overlying surfaces. The fluidized bed extends dense fluidized bed cooled. Of course it is from the grid 23 to the line 29. In this way it is possible to work in a device which has a corrupt through the line 20 in the lower part of the reaction hai tnis wise large number of trays on top of one another containing hydrocarbon introduced through the tubes. In such a case, the compartments are used over the 20a, 206, 20c etc. distributed over the bottom of the fluidized bed middle bottoms both for cooling the reaction, during the through the lines 21 in the of products from the next lower gas phase such as the the plates 31 and 32 formed space introduced 15 preheating and admixing further oxygen Oxygen through the such products contained in the top plate 31, so that the oxygen in this way Holes is distributed. The embankment is blown in above the advantageous in several stages, whereby Grid 23 serves to mix the oxygen and the undesirably high local concentrations of free Hydrocarbons. In general, the temperature should be avoided at some point in oxygen. In the oxygen-hydrocarbon mixture in FIG. 3 is an example of a tower suitable for this purpose Near the grid 23 is set below the reaction temperature.
ratur, d. h. unterhalb etwa 300 bis 350° C. Diese Tempe- Fig. 3 zeigt ein abwechselnd Aufschüttungen und leererature, d. H. below about 300 to 350 ° C. This temperature Fig. 3 shows an alternating emptying and emptying
ratur kann durch Schlangen oder Wärmeübertragungs- Zonen enthaltendes Reaktionsgefäß, das sich für dieTemperature can be created by coils or heat transfer zones containing reaction vessel, which is suitable for the
flächen geregelt werden, in die eine Kühl- oder Wärme- Durchführung der Kohlenwasserstoff-Sauerstoff-Reaktionareas are regulated in which a cooling or heating implementation of the hydrocarbon-oxygen reaction
flüssigkeit durch Leitung 24 eintreten und durch Leitung 25 nach dem bevorzugten Verfahren sehr geeignet erwies.liquid enter through line 24 and through line 25 has been found to be very suitable by the preferred method.
25 austreten kann. Hier haben die Wirbelschichten ein kleines Verhältnis25 can emerge. Here the fluidized beds have a small ratio
Die Rohre27, die vorteilhaft zusammen eine wabenför- der Höhe zum Durchmesser, d. h. weniger als 1:1. Bei mige Struktur bilden können, sind am oberen und unteren guter Auf wirbelung solcher Schichten durch Wahl einer Ende offen. Das Sauerstoff-Kohlenwasserstoff-Gemisch entsprechenden Teilchengröße und Gasgeschwindigkeit strömt durch die offenen Teile von Gitter 23 und steigt 30 unterdrücken die körnigen Feststoffe die Reaktion, wie durch die benachbarten Rohre 27 aufwärts. Hierdurch oben beschrieben. Trifft jedoch das Gemisch von Kohlenwerden aufgewirbelte Feststoffteilchen in diesen Rohren Wasserstoffen und Sauerstoff, wie bereits erwähnt, auf im Strom der Blasen oder Zusammenballungen aufwärts eine von Feststoffen praktisch freie Zone, so vollzieht gezogen, so daß die Reaktion zwischen dem Sauerstoff sich ihre Umsetzung rasch und in der bevorzugten Weise, und dem Kohlenwasserstoff in den entstandenen dampf- 35 Anstatt daß man die Hohlräume in Form von Blasen gefüllten Hohlräumen oder Blasen stattfinden kann. Die innerhalb einer einzigen Aufschüttung oder beim Aufaufgewirbelten Feststoffe strömen in die Zonen 28 ab- stieg von Zusammenballungen der aufgewirbelten Festwärts, um dann wieder durch die Rohre 27 aufwärts zu stoffe erhält, können sie in der Anlage nach Fig. 3 in steigen. Der Umlauf der Feststoffe aufwärts durch die jeder Menge erzeugt werden.The tubes27, which together advantageously have a honeycomb height to the diameter, i. H. less than 1: 1. at can form a good structure at the top and bottom are good swirling of such layers by choosing one Open end. The oxygen-hydrocarbon mixture corresponds to the particle size and gas velocity flows through the open parts of grid 23 and rises 30 the granular solids suppress the reaction, such as through the adjacent tubes 27 upwards. Hereby described above. But meets the mixture of coal becoming suspended solid particles in these pipes hydrogen and oxygen, as already mentioned a zone practically free of solids in the stream of bubbles or agglomerations upwards, so takes place drawn so that the reaction between the oxygen takes place rapidly and in the preferred way, and the hydrocarbon in the resulting vapor. Instead of making the cavities in the form of bubbles filled cavities or bubbles can take place. Those within a single embankment or when being blown up Solids flow into zones 28 - descended from agglomerations of the whirled up solids, in order to then get up again through the tubes 27, they can in the system according to FIG. 3 in rise. The circulation of the solids upwards through which any quantity is generated.
Rohre 27 und abwärts durch die Zonen 28 wird durch 40 Das obere Ende 40 des Turmes in Fig. 3 und 4 kann das Auftreten von Blasen und Zusammcnbalhmgen in mit den üblichen Kondensator- und Gewinnungsanlagen den Röhren 27 und das praktische Fehlen von Blasen in in Verbindung stehen, während der zu oxydierende verden Zonen 28 erleichtert, so daß dort die scheinbare dampfte Kohlenwasserstoff auf eine ähnliche wie die in Dichte wesentlich größer als in den Rohren 27 ist. Kühl- Fig. 1 erläuterte Weise in seinen unteren Teil 47 eingeflächen oder -schlangen 26 können die Temperatur der 45 führt werden kann. In der Zeichnung wird der Turm 40 aufgewirbelten Feststoffe regeln, so daß diese sich in mit drei Fächern über den Böden 41 α, 41 δ und 41c geeinem Temperaturbereich zwischen 350 und 450° C be- zeigt, es kann aber auch jede andere Zahl der Böden gefinden, in dem die Reaktion zwischen dem Kohlenwasser- wählt werden. Jeder Boden ist mit Rohrstutzen 42α, 42δ stoff und Sauerstoff noch in Gang kommen kann. Wasser, und 42c versehen; über diesen sind Glocken 43λ, 436 Dampf oder Öl eignen sich zum Durchfließen der Schlan- 50 und 43 c in ähnlicher Weise wie bei den üblichen, für die gen 26, um die überschüssige Reaktionswärme aufzu- fraktionierte Destillation gebrauchten Glockenbodennehmen. Der obere Teil 30 des Reaktionsgefäßes kann kolomien angebracht. Außerdem befindet sich über jedem vergrößert werden, um das Verschleppen der Feststoffe Boden eine Aufschüttung inerter aufgewirbelter Festaus der Leitung 22 zu vermindern, stoffe, z.B. Glasperlen, deren Höhe bis zu Punkt45λ,Pipes 27 and down through zones 28 is through 40 the top end 40 of the tower in Figures 3 and 4 can the appearance of bubbles and congestion in common condenser and recovery systems the tubes 27 and the practical absence of bubbles in connection with the one to be oxidized Zones 28 facilitated, so that there the apparent vaporized hydrocarbon at a level similar to that in Density is much greater than in the tubes 27. Cooling Fig. 1 explained manner in its lower part 47 planar or coils 26 can be the temperature of 45 can be carried out. In the drawing, the tower is 40 regulate whirled solids, so that they are in common with three compartments above the floors 41 α, 41 δ and 41c Temperature range between 350 and 450 ° C, but it can also find any other number of floors, in which the reaction can be chosen between the hydrocarbons. Each floor is provided with pipe sockets 42α, 42δ substance and oxygen can still get going. Water, and 42c provided; above these are bells 43λ, 436 Steam or oil are suitable for flowing through the serpentine 50 and 43c in a similar manner as with the usual ones for the gen 26, to remove the excess heat of reaction from fractional distillation. The upper part 30 of the reaction vessel can be attached chromium. Also is located above each be enlarged to the entrainment of the solids soil an embankment of inert turbulent solids the line 22 to reduce substances, e.g. glass beads, the height of which up to point 45λ,
Aus Fig. 2 geht hervor, daß das Verhältnis der Länge 55 45 δ usw. reicht.It can be seen from Fig. 2 that the ratio of length 55 is 45 δ and so on.
zum Durchmesser der gesamten Aufschüttung im Re- Durch die Röhren 44α, 44δ und 44c wird jedem Fachto the diameter of the entire embankment in the Re- Through the tubes 44α, 44δ and 44c each compartment
aktionsgefäß etwa 1 : 1 betragen kann, während die Sauerstoff oder Luft zugeführt. Diese Röhren können dieAction vessel can be about 1: 1 while the oxygen or air is supplied. These tubes can die
Zonen 27, in denen sich die Reaktion vollzieht, leicht ein Kappen 43α usw. umgeben und sind gelocht, so daß derZones 27, in which the reaction takes place, a caps 43α, etc. easily surround and are perforated so that the
Verhältnis der Länge zum Durchmesser von 7: 1 oder ausströmende Sauerstoff gleichmäßig in den aus demRatio of length to diameter of 7: 1 or oxygen flowing evenly into the out of the
mehr aufweisen können. 60 unteren Teil oder den gezahnten Kanten der Kappen 43«can have more. 60 lower part or the serrated edges of the caps 43 "
Anstatt das gewünschte Volumen der die Reaktion heraustretenden dampfförmigen KohlcnwasserstoffstroniInstead of the desired volume of the vaporous hydrocarbon strones emerging from the reaction
fördernden Gasphase, wie oben beschrieben, innerhalb verteilt wird. Bei der hier gezeigten Ausführungsart wirdpromoting gas phase, as described above, is distributed within. In the embodiment shown here,
einer einzigen hohen Wirbelschicht zu erhalten, ist es in jedem Fach etwa ein Drittel des gesamten zu verwen-To obtain a single high fluidized bed, it is necessary to use about a third of the total in each compartment.
auch durchaus möglich und oft von Vorteil, das erfin- denden Sauerstoffs zugesetzt.It is also quite possible and often an advantage to add the oxygen in question.
dungsgemäße Verfahren in einem Turm durchzuführen, 65 In den gut aufgewirbelten Schichten auf den Böden der eine große Anzahl verhältnismäßig flacher dichter 41«, 416 und 41c tritt nur wenig oder überhaupt keine Wirbelschichten auf übereinanderliegenden Böden enthält, Reaktion auf. Die körnigen inerten Feststoffteilchen wobei sich zwischen zwei aufeinanderfolgenden dichten hemmen die Reaktion. Somit bewirken die Schichten Aufschüttungen jeweils eine verdünnte Gasphase be- Vorerhitzung und eine innige Durchmischung von Sauerfindet. 70 stoff und Kohlenwasserstoff. Sobald jedoch diese beidento carry out proper procedures in a tower, 65 in the well-agitated layers on the floors which a large number of relatively flat, dense 41 ", 416 and 41c occur little or none at all Contains fluidized beds on superimposed soils, reacting to. The granular inert solid particles being between two consecutive densities will inhibit the reaction. Thus the layers effect Embankments each have a dilute gas phase, preheating and thorough mixing of acid. 70 substance and hydrocarbon. However, as soon as these two
gasförmigen Reaktionsteilnehmer in die Hohlräume 46«, 466 und 46 c oberhalb der entsprechenden dichten Schichten der aufgewirbelten Festteile eintreten, setzt rasch eine chemische Reaktion ein, und gewöhnlich wird der größte Teil des einer Schicht zugesetzten Sauerstoffs in dem leeren Raum gleich über dieser Schicht verbraucht.gaseous reactants in the cavities 46 «, 466 and 46c enter above the corresponding dense layers of the fluidized solid parts, sets a chemical reaction rapidly and usually most of the oxygen added to a layer becomes consumed in the empty space just above this layer.
In jeder dichten Aufschüttung können Vorrichtungen zum Regulieren der Tempsratur, wie Schlangen und Röhren, eingebaut sein (hier nicht dargestellt). Diese dienen dazu, die Feststoffaufschüttungen innerhalb des gewünschten Temperaturbereichs, nämlich zwischen etwa 350 und 450° C, zu halten. Bsi einer anderen Durchführungsform des erfindungsgemäUen Verfahrens können die Böden mit Abflußröhren versehen werden, so daß die Feststoffe erst durch den hier gezeigten Turm abwärts und dann zu einem besonderen Flüssigkeitskühlturm von der in der USA.-Patcntschrift 2 444 990 beschriebenen allgemeinen Art geleitet werden.In any dense embankment, devices to regulate the temperature, such as snakes and pipes, be installed (not shown here). These are used to keep the solid deposits within the desired Temperature range, namely between about 350 and 450 ° C to keep. Bsi another form of implementation of the process according to the invention, the soils be fitted with drainage pipes so that the solids first down through the tower shown here and then to a special liquid cooling tower from the one in the U.S. Patent 2,444,990.
Die hauptsächlichsten Umsetzungsprodukte sind sauerstoffhaltige Verbindungen, wie Ci-C3-Aldehyde, Acrolein, Ketone, Alkohole, Epoxyde, Olefine, Oxyde des Kohlenstoffs und Wasser. Die chemische Seite der Reaktion sowie die verschiedenen möglichen Behandlungsstufen werden in näheren Einzelheiten in der USA.-Patentschrift 2 725 344 beschrieben, deren Beschreibung, soweit sie die vorliegende Arbeitsweise berührt, in der vorhegenden Erfindung mitbehandelt wird. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Reaktionsgefäß können die Oxydationsprodukte im Dampfzustand vom oberen Teil des Reaktionsgefäßes 10, vorzugsweise durch eine Staubabtrennvorrichtung wie den Zyklonabscheider 7, strömen und durch die Leitung 8 und den Kühler 9 zu einer nicht gezeigten Gewinnungsanlage geleitet werden. Nach dem Abkühlen im Kühler 9 trennt sich das Produkt in ein nicht kondensierbarcs Gas, eine flüssige Kohlcnwasserstoffsclucht und eine wäßrige Schicht. Die niedermolekularen Aldehyde, Ketone und Alkohole findet man meistens in der wäßrigen Schicht, während die Epoxyde und höheren Ketone und Alkohole in der Kohlenwasserstoffschicht zusammen mit den Ole-S finen und der nicht umgesetzten Kohlenwasscrstoffbo schickung anger eicher t vorliegen. Für die Anwendung als Treibstoff ist es vorteilhaft, harzbildende. Aldehyde der oxydierten Kohlenwasserstoffschicht in besser geeignete Verbindungen umzuwandeln. So kann man die AldehydeThe main reaction products are oxygen-containing compounds such as Ci-C 3 aldehydes, acrolein, ketones, alcohols, epoxies, olefins, oxides of carbon and water. The chemical side of the reaction and the various possible treatment stages are described in greater detail in US Pat. No. 2,725,344, the description of which, insofar as it relates to the present working method, is included in the present invention. In the reaction vessel shown in Fig. 1, the oxidation products can flow in the vapor state from the upper part of the reaction vessel 10, preferably through a dust separation device such as the cyclone separator 7, and be conducted through the line 8 and the cooler 9 to a recovery plant (not shown). After cooling in the cooler 9, the product separates into a non-condensable gas, a liquid hydrocarbon residue and an aqueous layer. The low molecular weight aldehydes, ketones and alcohols are mostly found in the aqueous layer, while the epoxides and higher ketones and alcohols are present in the hydrocarbon layer together with the olefins and the unreacted hydrocarbon feed. For use as a fuel, it is advantageous resin-forming. To convert aldehydes of the oxidized hydrocarbon layer into more suitable compounds. So you can do the aldehydes
ίο durch schwache Hydrierung der Kohlenwasserstoffschicht in Alkohole oder die verschiedenen sauerstoffhaltigen Verbindungen durch Wasserabspaltung in Olefine umwandeln. Gegebenenfalls kann man auch die in der Wasserschicht vorhandenen Aldehyde und Ketone durch Hydrierung in Alkohole umwandeln.ίο by weak hydrogenation of the hydrocarbon layer into alcohols or convert the various oxygen-containing compounds into olefins by splitting off water. If necessary, the aldehydes and ketones present in the water layer can also be passed through Convert hydrogenation into alcohols.
Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Vorteile der vorliegenden Erfindung gegenüber bisher bekannten Verfahren.The following examples serve to illustrate the advantages of the present invention over heretofore known procedures.
n-Heptan wurde unter Verwendimg von 0,5 Mol Sauerstoff je Mol Heptan im Dampfzustand ohne Anwendung von Katalysatoren oxydiert. Bei einem Versuch nach der bisher bekannten Arbeitsweise wurde ein leeres senkrechtes Glasrohr von 64 mm Durchmesser und 40 cm Länge als Reaktionsgefäß verwendet. Bei dem anderen Versuch wurde das gleiche Rohr 25 cm hoch mit Sand von 0,25 bis 0,40 mm Korngröße gefüllt und im übrigen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, etwa wie in Fig. 1 gezeigt, verfahren. Es wurde hierbei jedoch kerne Kühlschlange angewandt, da die Wärmeverluste durch Strahlung in die umgebende Atmosphäre gerade zur Entfernung des Wärmeüberschusses ausreichten. Die erhaltencn Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengestellt.n-heptane was made without use using 0.5 moles of oxygen per mole of heptane in the vapor state oxidized by catalysts. In an experiment according to the previously known working method, an empty vertical Glass tube with a diameter of 64 mm and a length of 40 cm was used as the reaction vessel. With the other Experiment, the same pipe 25 cm high was filled with sand with a grain size of 0.25 to 0.40 mm and the rest proceed according to the method according to the invention, for example as shown in FIG. 1. However, this was not the case Cooling coil applied because the heat losses due to radiation in the surrounding atmosphere are just about to be removed of the excess heat are sufficient. The results obtained are shown in Table 3.
Tabelle 3
Nichtkatalytische Oxydation von n-HeptanTable 3
Non-catalytic oxidation of n-heptane
Versuch Nr.
1 I 2Attempt no.
1 I 2
Reaktionsvorrichtung
Leeres Rohr I Aufgewirbelter SandReaction device
Empty pipe I Blown up sand
Beschickungsgeschwindigkcit Loading speed
Molverhältnis Sauerstoff zu Heptan Molar ratio of oxygen to heptane
Temperatur, 0C Temperature, 0 C
Umwandlung von n-Heptan (in Gewichtsprozent) Conversion of n-heptane (in percent by weight)
Selektivität, in Gewichtsprozent, für die nachstehenden VerbindungenSelectivity, in percent by weight, for the following compounds
Methan methane
Paraffine mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen Paraffins with 2 to 5 carbon atoms
Olefine mit 2 bis 3 Kohlenstoffatomen Olefins with 2 to 3 carbon atoms
Olefine mit 4 Kohlenstoffatomen Olefins with 4 carbon atoms
Olefine mit 5 bis 6 Kohlenstoffatomen Olefins having 5 to 6 carbon atoms
Olefine mit 7 Kohlenstoffatomen Olefins with 7 carbon atoms
Formaldehyd formaldehyde
Carbonyle mit 2 und mehr Kohlenstoffatomen Carbonyls with 2 or more carbon atoms
Epoxyde Epoxies
CO8 CO 8
CO CO
H2O H 2 O
Insgesamt umgewandelt Total converted
Die Ergebnisse dieser Tabelle zeigen, daß die aufge- Umwandlungsgrad trotz der höheren Temperatur bei wirbelten Feststoffe die Reaktion etwas hemmen, da der 70 Versuch 2 niedriger ist. Die anderen Ergebnisse zeigenThe results of this table show that the degree of conversion despite the higher temperature at swirling solids inhibit the reaction somewhat, as the 70 run 2 is lower. The other results show
3,9 } 7>1 3.9} 7> 1
1,3 J 0^ l - 9 \ 32
1.3 J 0 ^
jedoch, daß dieser Verlust an Reaktionsfähigkeit durch
die günstige Wirkung der Feststoffe aiii die Selektivität
der Oxydation mehr als ausgeglichen wird. Trotz eines etwas höheren Sauerstoffverhältnisses wurden bei Versuch
2 nach der Tabelle 3 nur etwa 7,5 Gewichtsprozent Wasser und Oxyde des Kohlenstoffs erhalten, gegenüber
11,0 Gewichtsprozent bei Versuch 1. Ein weiterer wichtiger Unterschied ist der, daß die pyrolytische Crackung
der Kohlcnwasserstoffbeschickung durch das erfindungsgemäßc Verfahren stark zurückgedrängt wird. Die Keimzahlen
zeigen, daß die Bildung wenig wertvoller leichter Paraffine um mehr als die Hälfte sinkt, el. h. von 7,1
auf 3,2 0I0, unel die Bildung von Olefinmolekülen, die
weniger Kohlepstoff atome als die Beschickung enthalten,
um etwa ein Drittel sinkt, nämlich von 22,7 auf 16,1 °/0.
Auf der anderen Seite bilden sich bei eiern neuen Verfahren elie besonders erwünschten Stoffe, wie C7-OIeImC,
d. h. die einfachen Dehydricrungsproclukte, Epoxyde und die höheren Carbonyl verbindungen in erheblich
größerem Umfange.
5however, that this loss of reactivity is more than offset by the beneficial effect of the solids aiii the selectivity of the oxidation. Despite a slightly higher oxygen ratio, only about 7.5 percent by weight of water and oxides of carbon were obtained in test 2 according to Table 3, compared to 11.0 percent by weight in test 1. Another important difference is that the pyrolytic cracking of the hydrocarbon feed by the According to the invention method is strongly suppressed. The germ counts show that the formation of less valuable light paraffins is reduced by more than half, el. H. contained as the feed of 7.1 to 3.2 0 I 0, UNEL atoms the formation of olefin molecules that are less Kohlepstoff to about one-third drops, namely from 22.7 to 16.1 ° / 0th On the other hand, in any new process, the particularly desirable substances, such as C 7 -OIeImC, ie the simple dehydration products, epoxides and the higher carbonyl compounds, are formed to a considerably greater extent.
5
Ein noch größerer Vorteil der vorliegenden Erfindung zeigt sich bei Anwendung höherer Saucrstoff-Kohlenwassorstoff-Mol verhältnis«?. Für diesen Vergleich wurde n-Hcptan bei einem Versuch in einem leeren Rohr und bei einem anderen Versuch in Gegenwart von aufgewirbelten Glasperlen, 50οί*60μ Durchmesser, oxydiert. In jedem Fall wurde etwa 1 Mol Sauerstoff auf ί Mol Rohlenwasserstoff zugesetzt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 aufgeführt. An even greater advantage of the present invention is demonstrated by the use of higher oxygen-hydrocarbon moles relationship"?. For this comparison, n-Hcptane was used in an experiment in an empty tube and in Another experiment in the presence of whirled up glass beads, 50οί * 60μ diameter, oxidized. In each Fall was about 1 mole of oxygen to ί mole of crude hydrogen added. The results are shown in Table 4.
Leeres RohrEmpty pipe
Aufgewirbelte GlasperlenTwirled glass beads
Temperatur, 0C Temperature, 0 C
Beschickungsgeschwindigkeit (n-Heptan), ecm je MinuteFeed rate (n-heptane), ecm per minute
Molverhältnis O2/n-Hcptan Molar ratio O 2 / n-Hcptane
Erhaltene ProdukteProducts received
Flüssige Kohlenwasserstoffschicht in Gewichtsprozent, bezogen auf die Kohlenwasserstoffbeschickung Liquid hydrocarbon layer in percent by weight based on the hydrocarbon feed
Wasserschicht in Gewichtsprozent, bezogen auf die Kohlcnwasserstoffbeschickung Water layer in percent by weight, based on the hydrocarbon charge
Gas in Gewichtsprozent, bezogen auf die Kohlenwasserstoffbeschickung . . . : Gas in percent by weight based on the hydrocarbon feed. . . :
Nicht umgewandelte Beschickung in Gewichtsprozent ..Unconverted charge in percent by weight.
Die Ergebnisse der TabeEe 4 zeigen, daß die hohe Sauerstoffkonzentration der Beschickungsgase in Gegenwart der aufgewirbelten Feststoffe eine beträchtliche niedrigere Reaktionstemperatur erzeugt als in dem leeren Rohr, obwohl wegen der Wärmeverhiste von der Oberfläche des Reaktionsgefäßes an die Umgebung in keinem Falle gekühlt wurele. Noch wichtiger ist, daß bei dem Versuch mit dem leeren Rohr die gasförmigen Abfallprodukte sich auf 32 Gewichtsprozent, bei dem Versuch nach dem ernndungsgemäßen Verfahren dagegen nur auf 5,5 %, bezogen auf die Kohlenwasserstoffbeschickung, beliefen. Zieht man außerdem das Gewicht der nicht umgewandelten Beschickung von dem Gesamtgewicht der Kohlenw-asserstoffschicht ab, so ergibt sich, daß die Oxydation in Gegenwart der aufgewirbelten Feststoffe etwa 0,63 Teile wertvoller Produkte in der Kohlenwasserstoffschicht auf 1 Teil der tatsächlich xim gewandelt en Kohlenwasserstoffbeschicktvng ergibt, während in. dem leeren Rohr nur etwa 0,51 Teile desselben Produktes auf 1 Teil der umgewandelten Beschickung erzeugt werden. Ebenso werclcn bei dem Versuch mit den aufgewirbelten Feststoffen nur etwa 0,22 Teile unerwünschtes feststehendes Gas auf 1 Teil der wertvollen Unwandlungsprodukte in der K ohlenwasserstoffschicht erzeugt, während das Verhältnis bei dem Versuch in dem leeren Rohr 0,71 betrug.The results of Table 4 show that the high oxygen concentration of the feed gases in the presence of the fluidized solids produces a considerably lower reaction temperature than in the empty tube, although in no case was it cooled because of the heat from the surface of the reaction vessel to the environment. More importantly, the gaseous waste products were 32% by weight in the empty tube test, but only 5.5% by weight based on the hydrocarbon feed in the process of the present invention. If one also subtracts the weight of the unconverted charge from the total weight of the hydrocarbon layer, the result is that the oxidation in the presence of the fluidized solids yields about 0.63 parts of valuable products in the hydrocarbon layer for 1 part of the actually converted hydrocarbon charge , while in the empty tube only about 0.51 part of the same product is produced for 1 part of the converted feed. Likewise, in the experiment with the fluidized solids, only about 0.22 parts of undesired solid gas are produced for 1 part of the valuable conversion products in the hydrocarbon layer, while the ratio in the experiment in the empty pipe was 0.71.
In Tabelle 5 sind die bei weiteren Versuchen erhaltenen
Ergebnisse zusammengefaßt, die die besonders gute Eignung eines kolonnenartigen Reaktionsgefäßes mit einer
Anzahl, übereinander angeordneter Böden beweisen
(s. Fig. 3). Das hierfür benutzte Reaktionsgefäß hatte einen Durchmesser von 10 cm, eine Gesamthöhe von
53 cm und enthielt drei voneinander elurch Böden getrennte Fächer, von denen jedes einer Aufschüttung von
Feststoffen enthielt, über der sich ein leerer Raum befand. 550
8,7
1,01Table 5 summarizes the results obtained in further experiments which demonstrate the particularly good suitability of a column-like reaction vessel with a number of trays arranged one above the other (see FIG. 3). The reaction vessel used for this had a diameter of 10 cm, a total height of 53 cm and contained three compartments separated by floors, each of which contained a pile of solids above which was an empty space. 550
8.7
1.01
56,5
2656.5
26th
32
11,532
11.5
310310
8,5
1,088.5
1.08
85
2785
27
5,5
605.5
60
Die Aufschüttungen bestanden aus Glasplatten von einer Größe von entweder 300 oder 600 μ und dienten sowohl als »Vergaser«' für die Mischung von Sauerstoff mit dem Kohlenwasserstoff oder den schon entstandenen Kohlenwasserstoffoxydationsprodukten aus den Reaktionszonen der unteren Stufen als auch als Wärmeaustauscher zur Kühlung der warmen Reaktionsgase aus der darunterliegenden Zone. Die Fließgeschwindigkeit der Gase wurde so eingestellt, daß sich in den Feststoffen keine merklichen Blasen bildeten. Infolgedessen fanel die Reaktion zwischen dem Kohlenwasserstoff und Sauerstoff, Luft oder sauers (off haltigem Gas in den leeren Räumen oberhalb der Aufschüttung statt; innerhalb der Schichten selbst ging praktisch, keine Umsetzung vor sich. Die Aufschüttungen wurden etwas über der zur Einleitung rascher Oxydation erforderlichen Temperatur gehalten. Die Menge des in jerle Aufschüttung eingeblasenen Sauerstoffs wurde so geregelt, elaß der Temperaturanstieg in dem leeren Raum über der Aufschüttung für den zu oxydierenden Kohlenwasserstoff nicht zu stark war. Die warmen Reaktionsgase aus der einen Stufe strömten sodann in die unmittelbar darüberlicgende Aufschüttung unel wurden darin rasch genügenel abgekühlt, bevor irgendeine zusätzliche Reaktion stattfand;The embankments consisted of glass plates of either 300 or 600 microns in size and served both as a "gasifier" for the mixture of oxygen with the hydrocarbon or with the hydrocarbon oxidation products that have already formed from the reaction zones of the lower stages as well as heat exchangers for Cooling of the warm reaction gases from the zone below. The flow rate of the gases was adjusted so that no noticeable bubbles formed in the solids. As a result, there was a reaction between the hydrocarbon and oxygen, air or oxygen (off-containing gas in the empty spaces above the landfill took place; there was practically no conversion within the layers themselves. The landfills were kept slightly above the temperature required to initiate rapid oxidation. the Amount of oxygen blown into each embankment was regulated in such a way that the temperature rise in the empty space above the embankment left for the person to be oxidized Hydrocarbon wasn't too strong. The warm reaction gases from one stage flowed then into the embankment immediately above and were not cooled down quickly enough before any additional reaction took place;
Mit dem in Fig. 3 dargestellten Reaktionsgefäß lassen sich besonders gut die Reaktionstemperaturen innerhalb jedes gewünschten engen Bereiches regeln. Wie in den Beispielen 1 und 2 gezeigt wurde, ist eine derartige Regelung in einem leeren Rohr nicht möglich.Leave with the reaction vessel shown in FIG the reaction temperatures can be regulated particularly well within any desired narrow range. As in the Examples 1 and 2 showed, such a control is not possible in an empty pipe.
In Tabelle 6 sind die Eigenschaften verschiedener aufgewirbelter Feststoffe verzeichnet, die für das Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Geeignete inerte Feststoffe sind kieselsäurehaltige Stoffe, wie Sand, Glasperlen, inaktivierte Tone, Tonerde, Koks u. dgl. Im allgemeinen schwankt clie Größe derartiger Feststoffe zwischen etwa 40 und 1000 μ Durchmesser,Table 6 lists the properties of various fluidized solids required for the process of the present invention can be used. Suitable inert solids are substances containing silica, such as sand, glass beads, inactivated clays, clay, coke, and the like. In general, the size of such varies Solids between about 40 and 1000 μ in diameter,
1818th
vorzugsweise etwa 40 und 200 μ, wenn es darauf ankommt, in der eigentlichen Wirbelschicht reaktionsfähige Dampftaschen zu bilden, und zwischen etwa 300 und 1000 μ, wenn die Aufschüttung hauptsächlich als nicht aktive Vergasungs- oder Kühlzone dienen soll. Ist es besonders erwünscht, den Fcststoffgehalt innerhalb der Gasblasen auf ein Mindestmaß zu beschränken, so können noch größere Teilchen verwendet werden. Wie Tabelle 6 zeigt, sind Axxf schüttungen der in der hier beschriebenen allgemeinen Art durch eine Dichte der abgesetzten Schicht von etwa 0,81 bis beinahe 4,86 gekennzeichnet. Beim Durchblasen von Gasen zur Bildung einer dichten Wirbelschicht kann die scheinbare. Dichte einer derartigen Schicht etwa 0,5 bis 4,3 betragen, während die fast feststofffreien leeren Räume oder Dampftaschen innerhalb oder zwischen den dichten Schichten eine Dichte beträchtlich unterhalb 0,016, sogar häufig von nur 0,0016 oder weniger aufweisen.preferably around 40 and 200 μ, if it matters to form reactive vapor pockets in the actual fluidized bed, and between about 300 and 1000 μ, if the embankment is to serve mainly as a non-active gasification or cooling zone. Is it special if it is desired to limit the solid content within the gas bubbles to a minimum, it is still possible larger particles can be used. As Table 6 shows, Axxf beds are the general ones described here Species characterized by a density of the separated layer of about 0.81 to nearly 4.86. At the Blowing through gases to form a dense fluidized bed can be the apparent. Density of such Layer be about 0.5 to 4.3, while the almost solid-free empty spaces or vapor pockets within or between the dense layers create a density considerably below 0.016, even often as low as 0.0016 or less.
Nichtkatalytische Oxydation von Kohlenwasserstoffen in einem aus drei Fächern bestehenden Reaktionsgefäß,Non-catalytic oxidation of hydrocarbons in a reaction vessel consisting of three compartments,
die je eine Schicht und eine leere Zone enthalten.each containing a layer and an empty zone.
Beschickung
Lösebenzin2) | Schweres Erdöl3) | n-Heptanfeed
Dissolving petrol 2 ) | Heavy petroleum 3 ) | n-heptane
Versuch Nr.
112:3141516Attempt no.
112: 3141516
MolverhäUnis Sauerstoff zu Kohlenwasserstoff Molar ratio of oxygen to hydrocarbon
Anzahl der Stellen der Sauerstoffeinblasung Number of places where oxygen is injected
Temperatur der Aufschüttungen, 0C Embankment temperature, 0 C
Höchsttemperatur der leeren Zonen oberhalb der Aufschüttungen, 0C Maximum temperature of the empty zones above the embankments, 0 C
Ivohlcnwasserstoffumwandhing, % Hydrogen conversion,%
Sauerstoffumwandlung, % Oxygen conversion,%
Gewichtsprozent der Beschickung, die als C und H aus nicht kondensierbarem Gas gewonnen wurden Weight percent of the feed identified as C and H out non-condensable gas were obtained
Gewichtsprozent der Beschickung, die als flüssige Produkte gewonnen wurden1) Weight percent of feed recovered as liquid products 1 )
Volumprozent der Beschickung, die als flüssige Produkte gewonnen wurden1) Volume percentage of feed recovered as liquid products 1 )
Oktanzahl der flüssigen Produkte4)5)«) Octane number of liquid products 4 ) 5 ) «)
Oktanzahl der flüssigen Produkte nach Zusatz von 0,4 ecm Tetraäthylblei je Liter Octane number of liquid products after adding 0.4 ecm of tetraethyl lead per liter
0,45
3
3500.45
3
350
400
28
99400
28
99
3,5
99,33.5
99.3
95,8
8095.8
80
79,5
90,579.5
90.5
0,73
3
3500.73
3
350
400
43400
43
6,5
96,86.5
96.8
91,7
84,591.7
84.5
93,593.5
1,0
3
3501.0
3
350
410410
55
9855
98
9,7
92,09.7
92.0
86,0
8886.0
88
95,3 —95.3 -
3
3501.0
3
350
3
3501.45
3
350
55
98400
55
98
65
98410
65
98
79,592.8
79.5
82,385.4
82.3
345345
410 41 98410 41 98
7,6 92,97.6 92.9
1J Vereinigte Kohlenwasserstoffschicht nach leichtem »Hydronning.i und Abtrennung der organischen Bestandteile aus der Wasserschicht nach Hydrierung der gesamten Wasserschicht. 1 J Combined hydrocarbon layer after easy hydronning and separation of the organic constituents from the water layer after the entire water layer has been hydrogenated.
2) Leichtes η η behandeltes Erdöl mit einem Siedebereich von 44 bis 1260C aus kanadischem Itedwatcr-Rohöl. 2 ) Light η η treated petroleum with a boiling range from 44 to 126 0 C from Canadian Itedwatcr crude oil.
3) Schweres unbehandeltes Erdöl mit einem Siedebereich von 113 bis 2020C aus Rohöl aus O.st-Xexas. *) Die Ausgangsoktanzahl des Lösebenzins war 67. 3 ) Heavy untreated petroleum with a boiling range from 113 to 202 0 C from crude oil from O.st-Xexas. *) The starting octane number of the dissolving fuel was 67.
5) Die Ausgangszahl des schweren Erdöls war 43. 5 ) The starting number of the heavy petroleum was 43.
·) Die Oktanzahlen wurden nach dem sogenannten Fl-Verfahren (vgl. Erdöl-Lexikon, Verlag Hüthig & Drcyer G.m.b.H., S. 72, links oben) bestimmt.The octane numbers were determined using the so-called Fl method (see Erdöl-Lexikon, Verlag Hüthig & Drcyer G.m.b.H., p. 72, top left).
Tabelle 6 Physikalische Eigenschaften der körnigen FeststoffeTable 6 Physical properties of the granular solids
FeststoffSolid
Durchschnittliche Teilchendurchmesser Average particle diameter
Teilchendichte Particle density
Dichte derDensity of
abgesetztendeposed
Schicht Reaktionsfreier Rauni
(abgesetzte
Schicht)Layer of Reactive Rauni
(discontinued
Layer)
') Freie Fallgeschwindig
keit
m/Sekunde ') Free fall speed
speed
m / second
3) Aufwirboluagsgeschwin digkcit 3 ) Aufwirboluagsgeschwin digkcit
m/Sekundem / second
l) Spezifische Wärme der l ) Specific heat of the
Teilchen kcal/kg/°CParticle kcal / kg / ° C
Kohlenstaub...
Glaskügelchen .
Tonerde (Al2O3)
Glaskügelchen .
Kohlegrieß ....
Glaskügelchen .
Kohlegrieß ....Coal dust ...
Glass beads.
Alumina (Al 2 O 3 )
Glass beads.
Charcoal semolina ....
Glass beads.
Charcoal semolina ....
35
104
125
308
550
600
1200 bis 240035
104
125
308
550
600
1200 to 2400
1,01
2,72
3,68
2,82
1,01
2,82
1,011.01
2.72
3.68
2.82
1.01
2.82
1.01
0,54 1,67 1,83 1,76 0,51 1,76 0,53 0,47
0,38
0,51
0,38
0,49
0,38
0,480.54 1.67 1.83 1.76 0.51 1.76 0.53 0.47
0.38
0.51
0.38
0.49
0.38
0.48
0,0360.036
0,610.61
0,910.91
2,442.44
2,292.29
4,574.57
6,406.40
Annähernd
1/20 der
freien Fallgeschwindig
keitNearly
1/20 of the
free fall speed
speed
0,18 0,20 0,18 0,20 0,18 0,20 0,180.18 0.20 0.18 0.20 0.18 0.20 0.18
Kupferstaub 15 8,89 3,03 0,66 0,012Copper dust 15 8.89 3.03 0.66 0.012
Nickelstaub 40 8,89 4,39 0,51 0,36Nickel dust 40 8.89 4.39 0.51 0.36
Aluminiumstaub ... <45 2,71 1,38 0,49 0,03Aluminum dust ... <45 2.71 1.38 0.49 0.03
Stahlkügelchen 400 7,77 4,35 0,44 6,40Steel balls 400 7.77 4.35 0.44 6.40
Eisenkügelchen .... 520 7,77 4,45 0,43 7,62Iron spheres .... 520 7.77 4.45 0.43 7.62
Stahlzylinder 880 7,77 4,32 0,44 12,20Steel cylinder 880 7.77 4.32 0.44 12.20
Stahlkügelchen .... 1000 7,77 4,48 0,42 13,7Steel balls .... 1000 7.77 4.48 0.42 13.7
Stahlkügelchen .... 2000 7,77 4,48 0,42 19,8Steel balls .... 2000 7.77 4.48 0.42 19.8
') 20 bis 1000C.') 20 to 100 0 C.
2) Diese Geschwindigkeiten entsprechen etwa den zur anfänglichen Aufwirbclung mit Luft von 21,10C und unter 750 mm Quecksilbersäule benötigten Mindestwerten. 2) These speeds correspond approximately to the minimum values required for the initial Aufwirbclung with air at 21.1 0 C and under 750 mm of mercury.
3) Bsi 21,10C und unter 750 mm Quecksilbersäule in Luft. 3) Bsi 21.1 0 C and 750 mm of mercury under in air.
909 6B9/57S909 6B9 / 57S
Annähernd
1/10 der
freien Fallgeschwindig
keitNearly
1/10 of the
free fall speed
speed
0,10 0,12 0,23 0,11 0,11 0,11 0,11 0,110.10 0.12 0.23 0.11 0.11 0.11 0.11 0.11
Claims (4)
nen (d. h. solchen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen), aus denThe invention is particularly useful for the selective first oxygen feeds into the reaction vessel, carbon oxidation of normal or monomethyl-substituted hydrogens in the presence of inert solids, oxidizing paraffins with about 5 to 16 carbon atoms in the mole while cooling in the upper parts of the reaction vessel. Good yields of valuable oxidation products, however, in the presence of suitable oxidation products, the oxidation products are obtained in a similar manner using appropriate known catalysts, such as alumina or chromium oxide, which can also be dehydrated or dehydrated from lower molecular weight paraffins,
nen (ie those with 1 to 4 carbon atoms), from the
Deutsche Patentschrift Nr. 900 984;
französische Patentschrift Nr. 919 118.Considered publications:
German Patent No. 900,984;
French patent specification No. 919 118.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1071084B true DE1071084B (en) | 1959-12-17 |
Family
ID=595848
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DENDAT1071084D Pending DE1071084B (en) | Process for the homogeneous, non-catalytic partial oxidation of oxidizable organic compounds |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1071084B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1220419B (en) * | 1959-02-07 | 1966-07-07 | Exxon Research Engineering Co | Process for carrying out the partial oxidation of organic compounds in the vapor state in the presence of heat-absorbing solids |
-
0
- DE DENDAT1071084D patent/DE1071084B/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1220419B (en) * | 1959-02-07 | 1966-07-07 | Exxon Research Engineering Co | Process for carrying out the partial oxidation of organic compounds in the vapor state in the presence of heat-absorbing solids |
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