DE362390C

DE362390C - Verfahren zur Herstellung von Methan

Info

Publication number: DE362390C
Application number: DEF44813D
Authority: DE
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1919-06-29
Filing date: 1919-06-29
Publication date: 1922-10-27

Description

Verfahren zur Herstellung von Methan. Bekanntlich läßt sich Kohlenoxyd mittels Wasserstoff in Gegenwart eines Katalysators, wie Palladium, Nickel oder Kobalt, bei geeigneter Temperatur zu Methan reduzieren. Eingehende Untersuchungen .dieser Reaktion haben jedoch ergeben (s. z. B. Patent r83.ira und Erdmann, Der Cedfordgasprozeß, Journal fürGasbeleuchtung, Jahrg. igtI, Seite 737, zweite Spalte, letzter Absatz), daß bei Anwendung von nur der theoretisch erforderlichen Menge Wasserstoff sich ein Teildes Kohlenoxyds unter Abscheidung von Kohlenstoff und Bildung von Kohlendioxyd zersetzt; und daß dieser störende Nebenvorgang nur durch Anwendung von mindestens fünf Raumteilen Wasserstoff vermieden werden kann. Auf diese Weise erhält man jedoch nur ein Gasgemenge, welches Methan und Wasserstoff im Verhältnis z : 2 enthält.
Bei den Versuchen, den überschüssigen Wasserstoff zur Methananreicherung nutzbringend zu verwenden, hat ;man nun gefunden, daß wenn man das nach dem bekannten Verfahren erhaltene Reaktionsgemisch erneut durch Reaktionsöfen führt, nachdem vor Eintritt in diese jedesmal Kohlenoxyd in einer Menge zugeführt wurde, die l/. des noch vorhandenen Wasserstoffvolums nicht überschreitet, man eine Steigerung, des Methangehaltes bis zum ungefähren Verhältnis Methan : Wasserstoff = 3 : i erzielen kann. Weitere Beihandlung mit neu zugeführtem Kohlenoxyd bleibt praktisch wirkungslos. Entfernt man jedoch vor j e.desmaliger erneuter Katalyse .den Wasserdampf aus dem Reaktionsgemisch, so läßt sich der Wasserstoffgehalt bis auf einen ganz geringen Betrag herabsetzen. Gleichzeitig erzielt man durch Abscheidung des ZVasserdampfes den Vorteil der Verringerung des -'oltrocns und damit einer Verkleinerung des zur Weiterbehandlung erforderlichen Reaktionsraumes.
Die praktische Durchführung des Verfahrens geschieht beispielsweise folgendermaßen: Durch eine Anzahl, z. B. acht hintereinander geschaltete, mit Nickelbimssteinen, die in üblicher Weise wirksam gemacht sind, beschickte und durch gutwirkende Kühler zur Abscheidung des Wasserdampfes miteinander verbundene -Kontaktöfen wird bei etwa 300° ein konstanter Wasserstoffstrom geleitet. Vor jedem Kontaktofen ist ein Zuführungsrohr für Kohlenoxyd nebst Meßapparat angebracht, durch welche dieses Gas in einer Menge einströmt, die keinesfalls größer ist als % der in den betreffenden Ofen eifitretenden Wasserstoffmenge. Zweckmäßig führt man zur Erzielung eines leicht kontrollierbaren Betriebes den ersten Öfen die gleiche Kohlenoxydmenge zu und vermindert dieselbe beiden letzten Öfen. Durch folgendes Schema sei die hier als Beispiel gewählte Arbeitsweise erläutert: In den ersten Öfen treten z. B. konstant roo 1 Wasserstoff minutlich ein, und jedem der ersten sechs Öfen wird in der gleichen Zeit 5 1 Kohlenoxyd zugesetzt. Dann vermindert sich die Wasserstoffmenge von Ofen zu Ofen wi%; folgt.

Ofen-Nr. ( Liter H= Liter C O

zoo 5

85 5

3 70 5

4 55 5

5 40 5

6 25 5

'% I0 2

8 4 o,8

Rest 1,6

Wenn also den Ofen Nr. i bis 6 j e 5 1 Kohlenoxyd zugesetzt werden, vermindert sich die vorgelegte Wasserstoffmenge in jedem Ofen um 3 X 5 - 151 entsprechend der Gleichung C O + 3 H"- C H4 + H, O. In den Ofen Nr. 7 treten dann nur noch io 1. Wasserstoff ein. Diese Menge«genügt nicht mehr, um 5 1 Kohlenoxyd zu reduzieren, ohne daß einTeil desKohlenoxyds zersetzt würde. Deshalb werden dem Ofen Nr. 7 nur :2 1 und dem Ofen Nr.8 nur o,81 Kohlenoxyd zugeführt, d. h. li" der vorhandenen Wasserstoffmenge. Auf diese Weise verlassen den Ofen Nr 8 32,81 Methan und 1,61 Wasserstoff in der Minute, was einem Prozentgehalt von 95,4 Prozent Methan und 4,6 Prozent Wasserstoff entspricht. Die Zuführung immer kleiner werdender Mengen von Kohlenoxyd kann selbstverständlich auch noch weiter fortgesetzt werden. Der letzte Rest Wasserstoff kann auf beliebige andere Weise, beispielsweise durch Überleiten des Gases über erhitztes Kupferoxyd oder beider Abscheidung des Methans mittels tiefer Temperaturen leicht beseitigt werden.
An Stelle des reinen Wasserstoffs kann auch gereinigtes Leuchtgas treten, das etwa 30 Prozent Methan, io Prozent Kohlenoxyd und 5o Prozent Wasserstoff enthält. Das Kohlenoxyd kann auch durch gereinigtes Wassergas ersetzt werden, welches etwa zu gleichen Teilen aus Kohlenoxyd und Wasserstoff besteht.

Claims

PATENT-ANSPRTTC'EI'_ Verfahren zur Herstellung von hochprozentigem bis reinem Methan aus Kohlenoxyd und Wasserstoff, darin bestehend, :daß das in bekannter Weise durch Überleiten von Kohlenoxyd und überschüssigem Wasserstoff über erhitzte Kontaktsubstanzen erhaltene Reaktionsgemisch nach j edesmaliger Absaheidung des Wasserdampfes und Zuführung von Kohlenoxyd in einer Menge, die etwa % des vorhandenen Wasserstoffgehaltes nicht überschreitet, in einer Reihe von Kontaktöfen über erhitzte Kontaktmassen geleitet und dann gegebenenfalls der Rest des Wasserstoffs in beliebiger bekannter Weise entfernt wird.