DE611726C

DE611726C - Verfahren zur Darstellung von Cyanwasserstoff

Info

Publication number: DE611726C
Application number: DEF64856D
Authority: DE
Inventors: Dr H Heinrich Franck; Dr Hugo Heimann
Original assignee: NIKODEM CARO DR; ALBERT R FRANK DR
Current assignee: NIKODEM CARO DR; ALBERT R FRANK DR
Priority date: 1927-11-25
Filing date: 1927-11-25
Publication date: 1935-04-03

Description

Verfahren zur Darstellung von Cyanwasserstoff Bei der Darstellung von Cyanwasserstoff bzw. Cyanammonium aus gasförmigen Kohlenstoff- und Stickstoffverbindungen, insbesondere Ammoniak und Kohlenoxyd, hat man bisher im allgemeinen dieselben Katalysatoren angewandt oder anzuwenden versucht wie bei der Ammoniaksynthese. Man hat mit den Edelmetallen Platin, Gold, Silber begonnen, hat dann das Eisen und verwandte Metalle herangezogen und ist weiterhin zu den Oxyden und Nitriden dieser Metalle übergegangen. Schließlich wurden wieder in Analogie zur Ammoniaksynthese diesen Metallen oder Metallgemischen alkalische oder erdalkalische Verbindungen zugesetzt. Solche alkalischen und erdalkalischen nicht reduzierbaren Oxyde wurden auch benutzt, um die katalytische Wirksamkeit reduzierbarer Oxyde, wie Eisenoxyd, vor der Reduktion durch das Kohlenoxyd und Ammoniak zu schützen.
Es ist bekannt, daß alle diese Vorschläge zu einer Durchführung des Prozesses in technischem Maßstab nicht geführt haben, weil entweder die Umsatzgeschwindigkeit zu gering oder die Zersetzung der Stickstoffverbindungen durch die katalytisch wirkenden Metalle oder deren Verbindungen auch nach Abschirmung durch indifferente nicht reduzierbare Verbindungen zu hoch war. Denn alle angewandten Kontakte wirkten gleichzeitig ammoniak- und blausäurezersetzend, und zwar nahm mit steigender Temperatur die Zersetzungsgeschwindigkeit ebenso schnell oder schneller zu als die Umsatzgeschwindigkeit. Es war daher bis jetzt unmöglich, mit der Temperatur über 6oo° hinauszugehen.

Es wurde nun gefunden, daß sich diese Zersetzungen auch bei Temperaturen von 6oo bis 9oo° beinahe- völlig vermeiden und gleichzeitig hohe Umsetzungen des Ammoniaks erzielen lassen, wenn man als Kontakte Magnesiumoxyd oder Zinkoxyd- mit geringen Zusätzen von Schwermetallen oder Schwermetallsalzen der ersten Gruppe des periodischen Systems, insbesondere Kupfer oder Silber, verwendet. Es ist zwar bereits vorgeschlagen worden, metallischen Kontaktkörpern Verbindungen der Alkalien, Erdalkalien oder Erdmetalle als Beimengungen zuzufügen. Hierbei sollten aber immer die Metalle, im wesentlichen solche der Eisengruppe, Hauptbestandteile der Kontaktmasse und Träger der katalytischen Wirkung sein. Umgekehrt dürfen nach dem vorstehenden Verfahren nur ganz geringe Mengen von den angegebenen Metallen zugefügt werden, um den durch die Anwendung der genannten Oxyde erreichten Vorteil des Arbeitens bei hohen Temperaturen nicht wieder aufgeben zu müssen, da man bei höheren Metallzusätzen zur Vermeidung von Zersetzungen an Temperaturen um 500° herum gebunden ist.

Beispiele

Temperatur 1/Std. N H,-Umsatz Katalysator (etwa 3o g)

NH, CO an

55o° 8 32 5,4 Mg0 ohne Cu

55o° 8 32 9,8 Mg0 mit Cu (als Cl S04) (,'/0)

700° 16 64 18,4 Mg0 ohne Cu

700° 16 64 28,3 Mg0 mit Cu (10/0)

Daß sich- die günstige Wirkung des Kupfers bei größerer Konzentration in das Gegenteil verkehrt, zeigen folgende Beispiele:

Temperatur 1/Std. NH3-Umsatz NH3-Zersetzung Katalysator (etwa -o g)

INH,I CO n, oln

750° 8 32 15 8 Mg 0 mit Cu (50:50)

7500 8

32 35

2 Mg 0 mit Cu (99:1)

-Die besonders günstige Wirkung der neuen Katalysatorgemische liegt darin, daß sie ohne in irgendeiner Form mit den Gasen zu reagieren, d. h. sie zu zersetzen, trotzdem die Cyanwasserstoffbildung in außerordentlichem Maße katalytisch beschleunigen; es beruht dies vielleicht darauf, daß sie die Anwendung höherer Temperaturen als bisher zulassen. Während man bisher in der Praxis Temperaturen von 6oo° nicht überschreiten konnte, weil damit die Verluste am gebundenem Stickstoff ein wirtschaftliches Arbeiten aussichtslos machten, ist es bei Verwendung der hier vorgeschlagenen Katalysatoren möglich, mit der Temperatur bis auf goo° hinaufzugehen, ohne daß die Zersetzung über wenige Prozente des eingebrachten gebundenen Stickstoffs hinausgeht.

Ein weiterer Vorzug dieser Katalysatoren liegt darin, daß ihre Wirkung durch Schwefel und schwefelhaltige Verbindungen nicht oder kaum beeinträchtigt wird, so daß die bei anderen Kontakten vielfach nötige sorgfältige Vorrein.igung der Reaktionsgase fortfallen kann.
Die Zersetzung ist um so geringer, je geringer die Konzentration an Ammoniak und je höher die Kohlenoxydkonzentration ist. Es können auch Wasserstoff, Stickstoff oder andere Fremdgase enthaltende Gasgemische der Umsetzung unterworfen werden.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, den Katalysator nicht pulvrig anzuwenden, sondern ihn in schütt- und druckfeste Form zu bringen. Dies kann -z. B. zweckmäßig durch Herstellung von Kugeln mittels Wasserglas oder anderer Bindemittel und Zerschlagen dieser Kugeln zu etwa erbsengroßen Stücken geschehen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Cyanwasserstoff und Ammoncyanid aus gasförmigen Kohlenstoff- und Stickstoffverbindungen, insbesondere Ammoniak und Kohlenoxyd, bei gewöhnlichem oder erhöhtem Druck, dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysatoren Magnesiumoxyd oder Zinkoxyd: mit geringen Zusätzen von Schwermetallen oder Schwermetallsalzen der ersten Gruppe des periodischen Systems verwendet werden.
2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte vor ihrer Verwendung mit Wasserglas oder anderen indifferenten Bindemitteln in schütt- und druckfeste Form gebracht werden.