DE552008C

DE552008C - Verfahren zur Darstellung von AEthylen aus Acetylen

Info

Publication number: DE552008C
Application number: DEI36878D
Authority: DE
Inventors: Dr Karl Saurwein
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1929-01-26
Filing date: 1929-01-26
Publication date: 1932-06-17

Description

Verfahren zur Darstellung von Äthylen aus Acetylen Die bekannte Gewinnung des Äthylens durch katalytische Hydrierung des Acetylens oder acetylenhaltiger Gase mit Wasserstoff ist mit der Schwierigkeit verbunden, daß die anfangs nahezu quantitativ verlaufende Reaktion bald zum Stillstand kommt, da als Nebenprodukt hochpolymere ölige Produkte von brauner Farbe und scharfem Geruch entstehen, die den Katalysator verschmieren und unwirksam machen.
Es wurde nun gefunden, daß man diese Schwierigkeit leicht beseitigen kann, wenn man die Hydrierung in Gegenwart von Wasserdampf, zweckmäßig unter Anwendung strömender Gase, ausführt. Die erwähnte Ölbildung wird infolge der Gegenwart des Wasserdampfes nicht nur weitgehend zurückgedrängt, sondern das etwa hierbei in geringer Menge gebildete Öl besteht auch aus weniger hochpolymeren Stoffen als das bei den bekannten Arbeitsweisen entstehende Öl. Da es ferner mit Wasserdampf leicht flüchtig ist, wird es von diesem beim Arbeiten mit strömenden Gasen ständig aus dem Katalysatorraum fortgeführt und kann daher den Katalysator nicht verschmieren. Der Wasserdampf hat außerdem noch die Wirkung, die Reaktionswärme aufzunehmen und abzuführen. Auf diese Weise wird erreicht, daß der Katalysator auch bei langem Gebrauch seine volle Wirksamkeit behält.
Als Katalysatoren können die üblichen Hydrierungskatalysatoren Verwendung finden, wie Nickel, Kupfer, deren Oxyde, Palladium usw., allein oder in Mischung miteinander oder= mit anderen Stoffen, z. B. Trägersubstanzen.
Die zuzumischende Wasserdampfmenge ist -derart zu bemessen, daß zwar die angegebene Wirkung eintritt, jedoch ein Überschuß vermieden wird, damit der Katalysator in seiner Wirksamkeit nicht beeinträchtigt wird. Diese Menge beträgt etwa 5 bis 20 Volumprozent des Acetylen-Wasserstoff-Gemisches. Es gelingt auf diese Weise, in kontinuierlichem Betriebe aus einem Acetylen und Wasserstoff in etwa stöchimetrischem Verhältnis enthaltenden Gasgemisch Äthylen in einer Ausbeute von 9o bis 92% zu erhalten. Unter den beschriebenen Bedingungen ist es bei Anwendung eines erheblichen Überschusses an Wasserstoff sogar möglich, Äthylen in einer Ausbeute bis zu g80/0 zu erhalten, ohne daß hierbei Äthan gebildet wird, Beispiel z Pro Stunde werden 1,8 cbm eines Acetylen-Wasserstoff-Gemisches mit einem Acetylengehalt von 43 bis 440/, durch einen Verdampfer geleitet, in dem stündlich Zoo ccm Wasser zur Verdampfung gebracht werden. Die Menge des zugesetzten Wasserdampfes entspricht 14,5 Volumprozent des Gasgemisches bei ioo °. Das mit dem Wasserdampf beladene Gasgemisch wird von oben in den aus einem eisernen Zylinder von i m Höhe und 40 cm Breite bestehenden Kontaktraum eingeleitet, an dessen Boden auf einer Siebplatte 2o 1 Kontaktmasse mit einem Gehalt von 0,025 g Palladium pro ioo ccm ruhen. Der Katalysator wird folgendermaßen hergestellt: io,o g Palladiumchlorür werden in etwa 51 Wasser unter Hinzufügen von etwas Salzsäure gelöst, zu einer Aufschlämmung von 3 kg Kieselgur in 40 1 Wasser zugesetzt und bei gewöhnlicher Temperatur durch etwa 3stÜndiges Einleiten von Wasserstoff reduziert. Nach dem Absaugen, Waschen und Trocknen wird das erhaltene Pulver mittels 2,5 kg Wasserglas auf 2o 1 gekörnten Bimsstein aufgetragen und die Masse getrocknet. Die Höhe der Kontaktmasse in dem Reaktionsraum beträgt 3o cm. Der über dem Kontakt befindliche freie Raum dient zur nochmaligen guten Durchmischung der Gase und des Dampfes. Die Kontaktschicht ist von eisernen Spiralrohren durchzogen, durch die Wasser oder Öl, zunächst zum Anwärmen und später, wenn die Reaktion eingesetzt hat, zur evtl. Kühlung der Kontaktzone umgepumpt `,erden kann. Die Reaktionsterriperatur beträgt vorteilhaft 105 bis i2o °. Das den Reaktionsraum verlassende Gas-Dampf-Gemisch wird durch einen als Abscheider dienenden Kühler und dann zu einem Gasometer geleitet. Der Gehalt des umgesetzten Gasgemisches an Äthylen beträgt So bis _82°/,, entsprechend einer Ausbeute von 900/0.
An Stelle der erwähnten Kontaktmasse kann man auch eine solche verwenden, die Bimsstein als Trägersubstanz, 13,20/, Nickel, 3,o0/, Kobalt und o,320/, Chromoxyd oder io°/0 Nickel und z °/, Aluminiumoxyd enthält. Das Endgas enthält unter Anwendung dieser Kontaktmasse 65 bzw. 630/, Äthylen.
Beispiel 2 Ein etwa :[i0/, Acetylen und 88°/o Wasserstoff enthaltendes Mischgas wird unter den in Beispiel i beschriebenen Bedingungen bei go bis ioo ° durch einen Verdampfer und dann über einen aus Palladium und Wasserglas bestehenden Katalysator geleitet. Es werden erhalten aus ii,o cbm des Mischgases 9,1 cbm Gas mit 12 bis 137, Äthylen, entsprechend einer Ausbeute von gi bis g80/,. Beispiel 3 Ein Gasgemisch, das.etwa 450/, Acetylen und 52,5°/o Wasserstoff enthält, wird-in der in Beispiel i beschriebenen Weise mit Wasserdampf beladen und dann unter den dort angegebenen Bedingungen bei 125 bis 130' _ über eine Kontaktmasse geleitet, die auf folgende Weise hergestellt ist: Eine Lösung von 2o g ,Wasserglas in i 1 Wasser wird mit einer Lösung von Calciumnitrat versetzt. Der dabei ausgeschiedene Niederschlag wird abfiltriert, durch Waschen vom Calciumnitrat völlig befreit und dann mit io°/0 Nickeloxyd gemischt. Dieses Gemisch wird auf Bimsstein aufgetragen und bei 36o bis 400' mit Wasserstoff reduziert. Die Kontaktmasse liefert ein Endgas, das 7o,20/, Äthylen enthält.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Darstellung von Äthylen durch katalytische Hydrierung von Acetylen oder acetylenhaltigen Gasen mit Wasserstoff, dadurch gekennzeichnet, daß man die Hydrierung unter Zusatz von etwa 5 bis 2o0/, Wasserdampf, zweckmäßig unter Anwendung strömender Gase, ausführt.