Verfahren zur katalytischen Darstellung vori 1Vfethan. Die katalytische
Heistellung von Methan aus Kohlenoxyd und Wasserstoff bereitet auch dann, wenn von
reinen Gasen ausgegangen wird, Schwierigkeiten, sobald es sich darum handelt, ein
möglichst hochprozentiges, d. h. wasserstoff- und kohlenoxydarm6s bis -freies Methan
zu gewinnen. Bei Benutzung des theoretischen Gemisches i CO: 3H2 findet im:
Dauerbetrieb regelmäßig eine mehr oder minder weitgehende Spaltung des Kohlenoxydes
unter Kohleabscheidung statt, und erst mit dem Verhältnis von ungefähr i CO : 5
HZ geht die Reaktion ohne weiteres glatt, führt aber dann zu einem stark wasserstoffhaltigen
Methan.Process for the catalytic preparation of vfethane. The catalytic production of methane from carbon oxide and hydrogen causes difficulties even when starting from pure gases, as soon as it is a question of obtaining a methane as high a percentage as possible, that is, methane free from hydrogen and carbon oxides. When using the theoretical mixture i CO: 3H2 in: continuous operation there is regularly a more or less extensive cleavage of the carbon oxide with carbon deposition, and only with the ratio of about i CO: 5 HZ does the reaction go smoothly without further ado, but then leads to a highly hydrogenated methane.
Es hat sich nun gezeigt, daß man rasch und in bequemer Weise ein hochprozentiges
bis reines Methan aus Kohlenoxyd und Wasserstoff erhält, wenn man hochaktive Kontaktmassen,
wie solche z. B. in dem Patent 30758o nebst Zusätzen beschrieben sind, auf ein Gasgemisch,
das nicht wesentlich mehr als die theoreti sche Menge Wasserstoff enthält, z. B.
auf i Vol. CO zwischen etwa 3,2 und 4 Vol. H2 einwirken läßt; und den bei der Umsetzung
verbleibenden Wasserstoffrest durch selektive, und zwar zweckmäßig katalytische
Oxydation entweder mit Sauerstoff oder überschüssiger Kohlensäure beseitigt.It has now been shown that one can quickly and easily obtain a high-proof
until pure methane is obtained from carbon oxide and hydrogen, if one uses highly active contact masses,
like such z. B. in the patent 30758o and additives are described on a gas mixture,
which does not contain much more than the theoretical amount of hydrogen cal, z. B.
allowed to act on i vol. CO between about 3.2 and 4 vol. H2; and the implementation
remaining hydrogen residue through selective, and expediently catalytic
Oxidation eliminated with either oxygen or excess carbonic acid.
Beispielsweise verwendet man ein Gemisch aus 3,4 bis 3,6 Volumteilen
Wasserstoff und i Volumen Kohlenoxyd, und leitet dieses Gemisch bei etwa 240 ° über
eine Kontaktmasse, bestehend aus reduziertem Nickel, das mit einigen Prozent Tonerde
aktiviert ist, wobei außerdem auch Träger, wie Tonstücke, Verwendung finden können.
Es entsteht ein Gasgemisch, das beispielsweise auf stickstofffreies Gas berechnet
84 Prozent CH" 15 Prozent H2 und i Prozent C0_ enthält. Dieses Gasgemisch
kann nun in nachstehender Weise weiterbehandelt werden.For example, a mixture of 3.4 to 3.6 parts by volume of hydrogen and 1 volume of carbon oxide is used, and this mixture is passed at about 240 ° over a contact mass consisting of reduced nickel that is activated with a few percent alumina, with also carriers, like pieces of clay, can be used. The result is a gas mixture that, for example, based on nitrogen-free gas, contains 84 percent CH " 15 percent H2 and 1 percent C0_. This gas mixture can now be treated further in the following manner.
Entweder leitet man es bei 25o bis 300 ° unter Zufügung passender
Luft- oder Sauerstoffmengen über Kontaktmassen, die zwaa. eine Oxydation von Kohlenoxyd
und Wasserstoff, nicht aber an Methan zu bewirken vermögen, beispielsweise über
Kupferoxyd oder Kupfer-Manganoxydgemische u. dgl. Oder man mischt dem Gas eine Kohlensäuremenge
bei, die über die zur Wasserstoffoxydation nötige Menge wesentlich hinausgeht, z.
B. 8 Prozent für obiges Gemisch und leitet das Gasgemisch über den gleichen Nickel-Tonerde-Katalysator
wie oben, je-
doch bei etwas höherer Temperatur, z. B. 27o ° oder darüber.
Bei der hierdurch bewirkten Oxydation des W asserstoffes findet nicht nur in an
sich bekannter Weise eine erneute Methanbildung gemäß C02 + 4 H2 = Cl-14 -E- 2 H20
statt, sondern es geht auch der Rest des Kohlenoxydes so gut wie vollständig in
Methan über, so da.ß man schließlich nach Absorption der Kohlensäure ein praktisch
reines Methan erhält, das z. B. für Chlorierungszwecke unmittelbar verwendet werden
kann.Either you pass it at 25o to 300 ° with the addition of appropriate amounts of air or oxygen over contact masses, the zwaa. an oxidation of carbon dioxide and hydrogen, but not of methane, are able to effect, for example via copper oxide or copper-manganese oxide mixtures and the like. B. 8 percent for the above mixture and passes the mixed gas over the same nickel-alumina catalyst as described above, JE but at a somewhat higher temperature, eg. B. 27o ° or above. When the hydrogen is oxidized as a result, there is not only renewed methane formation in a manner known per se according to C02 + 4 H2 = Cl-14 -E- 2 H20, but the rest of the carbon oxide is also almost completely converted into methane , so that after the carbonic acid has been absorbed, a practically pure methane is finally obtained. B. can be used directly for chlorination purposes.