DE722706C - Verfahren zum Regenerieren von zur katalytischen Umwandlung von Kohlenoxyd-Wasserstoff-Gemischen, insbesondere zur Benzinsynthese, benutzten Katalysatoren - Google Patents
Verfahren zum Regenerieren von zur katalytischen Umwandlung von Kohlenoxyd-Wasserstoff-Gemischen, insbesondere zur Benzinsynthese, benutzten KatalysatorenInfo
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Description
- Verfahren zum Regenerieren von zur katalytischen Umwandlung von Kohlenoxyd-Wasserstoff-Gemischen, insbesondere zur Benzinsynthese, benutzten Katalysatoren Bei der katalytischen Kohlenoxydhydrierung, vor allem aber bei der auf diesem Wege durchgeführten Kohlenwasserstoffsynthese, zeigen die benutzten Umsetzungskontakte ein allmähliches Nachlassen ihrer Wirksamkeit.
- Im Innern der Katalysatormasse lagern sich bei der in Frage kommenden Svnthesetemperatur feste Paraffinkohlenwasserstoffe und andere hochmolekulare Verbindungen ab.
- Diese Fremdstoffe müssen von Zeit zu Zeit aus dem Kontakt entfernt werden, um eine ausreichende Katalysatorwirksamkeit wiederherzustellen.
- Die Entparaffinierung der verbrauchten Kontakte ging bisher derart vor sich, daß man die Katalysatoren entweder mit einem Lösungsmittel oder mit Wasserstoff bzw.
- Inertgasen, wie z. B. Stickstoff oder Wasserstoff-S tickstoff-Gemischen, bei erhöhtenTemperaturen behandelte. Anschließend wurde die Katalysatormasse in Salpetersäure gelöst und aus der erhaltenen Metallsalzlösung nach entsprechender Reinigung mit Hilfe von Alkalicarbonaten unter Zugabe geeigneter Trägersubstanzen der Kontakt neu gefällt.
- Nur auf diese Weise konnte die ursprünglich vorhandene Aktivität und Lebensdauer zurückgewonnen werden.
- Betriebstechnisch ist eine derartige Arbeitsweise außerordentlich umständlich, weil der Kontakt zu diesem Zweck aus dem Syntheseofen herausgenommen werden muß, was mit großem Arbeitsaufwand und empfindlichen Verlusten an wertvollen Kontaktmetallen verbunden ist.
- Es wurde nun gefunden, daß sich der entparaffinierte Kontakt ohne Auflösung und Neufällung vollständig regenerieren läßt, wenn man ihn hei erhöhten Temperaturen mit Wasserstoff oder Wasserstoff enthaltenden Inertgasen unter Anwendung außerordentlich hoher Gasströmungsgeschwindigkeiten behandelt. Die verwendeten Strömungsgeschwindigkeiten müssen über 500 cbm pro Stunde und qm EXontaktraumquerscllnitt liegen. Besonders zweckmäßig sind stündliche Strömungsgeschwindigkeiten von etwa 1000 ohm pro qm Kontaktraumquerschnitt.
- Wegen der erforderlichen großen Gasmengen führt man das Wasserstoffgemisch zweckmäßig im Kreislauf durch die Syntheseapparate. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die zurückkehrenden Gase vor ihrem Wiedereintritt in den Kontaktofen von sauerstoffhaltigen Verbindungen, wie z, B. Kohlensäure und Wasserdampf, möglichst vollständig befreit werden. Die Entfernung des Wasserdampfes erfolgt beispielsweise durch Tiefkühlung oder auf andere an sich bekannte Weise, während die Kohlensäure mit geeigneten Absorptionsmitteln herausgenommen wird. Hierbei ist die Reinigung wenigstens so weit zu treiben, daß das zurücklaufende Gasgemisch pro cbm weniger als 2,5 g Kohlenstoffoxyde und weniger als I g Wasserdampf enthalt.
- Auf diese Weise regenerierte Kohlenoxydhydrierkatalysatoren zeigen eine außerordentlich gute Aktivität und eine hohe Lebensdauer, welche den durch Fällung aufgearbeiteten Kontakten nicht nachsteht.
- Die Ausführung und Wirkungsweise des Verfahrens ist dem nachstehenden Ausfiihrungsbeispiel zu entnehmen.
- Ausführungsbeispiel Ein aus 2801o Kobaltmetall, I,3 Oi, Thoriumoxyd, 2,5 °/0 Magnesiumoxyd und 60°/o Kieselgur bestehender Kontakt wurde mit einem 27 Volumprozent CO und 53 Volumprozent H2 enthaltenden Gasgemisch zur Synthese von Kohlenwasserstoffen verwendet. Die Betriebstemperatur bzw. die auftretende Kontraktion und die entstehenden flüssigen Syntheseprodukte zu verschiedenen Betriebszeiten sind aus der nachfolgenden Tabelle ersichtlich.
Nach Ablauf von 3400 Betriebsstunden wurde der Kontakt zunächst entparaffiniert -und dann 51/2 Stunden lang pro qm Kontaktraumquerschnitt stündlich mit 700 cbm eines Gasgemisches behandelt, das 75 Volumprozent Wasserstoff und 25 Volumprozent Stickstofir enthielt. Diese Gasbehandlung begann bei 1920 und wurde unter langsamer Temperatursteigerung durchgeführt. Hierbei erreichte man nach 90 Minuten 200°, nach 120 Minuten 250°, nach I50 Minuten 3000, nach i8o Minuten 3500. Zwischen der I80. und 210. Minute fand eine Behandlungstemperatur von etwa 4000 und zwischen der 210. bis 230. Minute eine Behandlungstemperatur von' 4500 Anwendung. Hierauf wurde der Kontakt mit dem obenerwähnten Synthesegas bei 1850 von neuem in Betrieb genommen. Er lieferte hierbei von der 3400. bis 4000. Betriebsstunde durchschnittlich 69 01o Kontraktion und 136 g/ncbm flüssige Syntheseprodukte, hatte mithin seine alte Aktivität zurückgewonnen.Flüssige Betriebs- Synthese- Betriebszeit temperatur Kontraktion produkte g/ncbm Idealgas Stunden 0 Volumprozent (CO + 2H2) o bis 600 ......... I85 68 I32 600 - 2800 ......... I90 65 I20 2800 - 3400 192 62 105 - Beim weiteren Syntheseverlauf verhielt er sich wie ein frisch hergestellter Katalysator.
- Der obenerwähnte Kontakt wurde von Zeit zu Zeit in der üblichen Weise Dei geringer Strömungsgeschwindigkeit mit einem Wasserstoff-Stickstoff-Gemisch (75 Volumprozent H2 N2 + 25 Volumprozent N2) zwischenregeneriert, wobei eine teilweise Paraffinentfernung eintrat. Hierzu benutzte man stündlich etwa 50 cbm Gasgemisch pro Quadratmeter E;ontaktraumquerschnitt und setzte diese Behandlung etwa 20 Stunden lang fort. Sie fand unter folgenden Bedingungen statt.
- I. Regenerierung nach 1100 Stunden bei 188°, 2. Regenerierung nach I800 Stunden bei 1900, Regenerierung nach 2300 Stunden bei 195 Regenerierung nach 2800 Stunden bei 200 Wurde der Kontakt auch nach 3400 Stunden Betriebsdauer nochmals in der bisher üblichen Weise 20 Stunden lang mit 50 cbm Wasserstoff Stickstoff-Gemisch pro Quadratmeter Kontaktraumquerschnitt behandelt, wobei eine Behandlungstemperatur von 2050 Verwendung fand, dann mußte die Synthese bei I960 fortgesetzt werden. Sie zeigte von der 3400. bis 4000. Stunde eine Kontraktion von nur 60 °/0 und lieferte an fliissigen Syntheseprodukten nur 96 g/ncbm Idealgas.
- Durch die erfindungsgemäße Behandlung mit schnell strömendem Wasserstoff war die Syntheseausbeute demgegeniiber auf I36 g/ncbm gesteigert. worden.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Regenerieren von zur katalytischen Umwandlung von Kohlenoxyd-Wasserstoff-Gemischen, insbesondere zur Benzinsynthese, benutzten Katalysatoren durch Behandlung mit Wasserstoff bei erhöhten Temperaturen nach Beseitigung des auf ihnen abgelagerten Paraffins, dadurch gekennzeichnet, daß man die Wasserstoffbehandlung mit Strömungsgeschwindigkeiten von über 500 cbm, vorzugsweise mit mindestens 1000 cbm je Stunde und m2 Querschnitt durchführt.
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