DE729960C - Verfahren zur Enfternung geringer Mengen Sauerstoff aus Wasserstoff und Olefine enthaltenden Gasgemischen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Entfernung geringer Mengen Sauerstoff aus Wasserstoff und Olefine enthaltenden Gasgemischen Es wurde gefunden, daß aus Wasserstoff und Olefine enthaltenden Gasgemischen geringe Mengen Sauerstoff, d. h. Sauerstoffmengen bis zu etwa 2 Volumprozent des Gesamtgases, entfernt werden können, ohne daß die Olefine eine wesentliche Veränderung erleiden, wenn man das Gasgemisch bei erhöhten Temperaturen über aus Chromsäure und Nickelsalzen hergestellte Katalysatoren leitet.
• Notwendig ist hierbei, daß der Wasserstoffgehalt des zu behandelnden Gasgemisches mmdestens etwa das 2,5fache der vorhandenen Sauerstoffmenge beträgt. Bei geringerem Ävasserstoffgehalt oder Abwesenheit von Wasserstoff in dem zu behandelnden Gasgemisch sind entsprechenlde Mengen Wasserstoff zuzusetzen.
• Es ist zwar bekannt, daß sich Olefine, insbesondere Äthylen, in Gegenwart, von Chrom-Nickel-Katalysatoren bei erhöhter Temperatur in Abwesenheit von Sauerstoff nicht hydrieren lassen; an,dererseits weiß man aber auch, daß durch die Anwesenheit geringer Wiegen Sauerstoff die Hydrierungsgeschwindigkeit von hydrierbaren Kohlenwasserstoffen, insbesondere Olefinen, in Gegenwart nickelhaltiger Katalysatoren wesentlich erhöht wird. Demnach war im vorliegenden: Fall eine Hydrierung wenigstens eines Teils der Olefine zu erwarten. zumal wenn diese in hoher Konzentration vorliegen.
• Es ist ferner bekannt, Sauerstoff aus Koksofengas, Leuchtgas oder Schwelgasen katalytisch zu entfernen. Abgesehen davon, daß diese Gase meist keine erheblichen Mengen Olefine enthalten, ist mit den bei dem bekannten Verfahren benutzten Katalysatoren aus Nickel oder Kupfer oder deren Legierungen und selbst mit Niel.el-Chrom-Legierungen eine Hydrierung von Olefinen sowie Rußbildung kaum zu vermeiden.
• Die gewünschte Umsetzung erfolgt bei Temperaturen unterhalb 300°, vorzugsweise bei 200 bis 2500. Bei einem Sauerstoffgehalt von etwa 1 Volumprozent genügt bereits eine Vorwärmung der zu behandelnden Gase auf 160 bis 200°.
• Das Verfahren ist bei beliebigen Drucken durchführbar. Vorteilhaft wird bei gewöhnlichem Druck gearbeitet. Es läßt sich sehr leicht in lereits vorhandene Betriebe eingliedern, denn es verträgt nicht nur beträchtliche Druck- und Temperaturschwankungen ohne Beeinträchtigung des Wirkungsgrades, sondern auch starke Schwankungen in der Katalysatorbelastung.
• Das Verfahren gestattet, den ursprünglichen Sauerstoffgehalt eines Gasgemisches von bis zu etwa 2 Volumprozent auf praktisch, d. h. mit gasanalytischen Alethoden, nicht mehr einwandfrei erfaßbare Werte herabzudrücken. Es ist besonders wertvoll für die Entfernung geringer Sauerstoffmengen aus Spaltgase oder Kohlehydrierungsabgasen, da einerseits die in diesen Gasen vorhandenen Olefine hierbei nicht wesentlich verändert, beispielsweise polymerisiert oder hydriert werden und andererseiits die durch die Anwesenheit von Sauerstoff leicht hervorgerufenen unerwünschten Nebenreaktionen, wie Oxydationen, Polymerisationen und nicht zuletzt Explosionen bei der Verdichtung oder Verflüssigung verhindert werden. Als unwesentliche Veränderung der Olefine ist eine Veränderung des Olefingehalts um weniger als 1% anzusehen.
• Die für ein bestimmtes Gasgemisch jeweils besten Arbeitsbedingungen sind durch einige Vorversuche sehr leicht festzustellen.
• Beispiel I Durch ein Stahlrohr von Iü mm 1. W. und I m Länge, welches 40 ccm eines durch Eindampfen einer wäßrigen Lösung von Chromsäure und Nickelnitrat und Calcinieren des Trockenrückstandes hergestellten Katalysators enthält, werden bei 2000 stündlich 25 1 eines Gasgemisches folgender Zusammensetzung geleitet: O2 = 1,0 Volumprozent, H2 = 3,0 Volumprozent, C2H4 = 87,0 Volumprozent, N2 = 9,0 Volumprozent.
• In dem das Reaktionsgefäß verlassenden Gas ist mit den üblichen Methoden der Gasanalyse Sauerstoff nicht mehr mit Sicherheit nachzuweisen. Die Analyse dieses Gases zeigt folgende Zusammensetzung: O2 = 0,0 Volumprozent, H2 = 1,0 Volumprozent, C2H4 = 89,8 Volumprozent, N2 = 9,2 Volumprozent.
• Beispiel 2 Durch die in Beispiel 1 beschriebene Vorrichtung wird bei Anwendung des gleichen Katalysators bei 250° mit einer Katalysatorleistung von 600 l Gas/l Katalysator/Stdn. ein Gas geleitet, dessen Zusammensetzung vor und nach der Behandlung aus den folgenden Analysen hervorgeht:

  Vor Behandlung Nach Behandlung

  O2 .......................................... 1,7 Volumprozent Spuren

  H2 .......................................... 12,3 - 9,6 Volumprozent

  C2H4 ........................................ 23,0 - 24,1 -

  höhere Olefine .............................. 13,2 - 13,4 -

  gasförmige Paraffinkohlenwasserstoffe ....... 42,6 - 45,5 -

  N2 .......................................... 7,2 - 7,4 -

  Beispiel 3 1800 m3 eines Gasgemisches der unten angegebenen Zusammensetzung werden auf 1800 vorgewärmt und stündlich durch ein Gefäß geleitet, welches etwa 750 1 des in Beispiel 1 beschriebenen Katalysators enthält.
• Die Gasanalvsen vor und nach der Behandlung sind folgende:

  Vor Behandlung | Nach Behandlung

  CO2 ...................................... 1,6 Volumprozent 1,7 Volumprozent

  O2 ....................................... 0,6 - 0,1 -

  H, , , , 26,5 - 25,4 -

  CO ........................................... 11,2 - 11,2 -

  C2H2 ......................................... 0,5 - 0,0 -

  Olefine ...................................... 31,4 - 32,5 -

  N2 + gasförmige Paraffinkohlenwasserstoffe ... 28,2 - 29,1 -

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Entfernung geringer Mengen Sauerstoff aus Wasserstoff und Olefine enthaltenden Gasgemischen ohne wesentliche Veränderung der Olefine, dadurch gekennzeichnet, daß man Gasgemische, die Wasserstoff in mindestens der 2,5fachen Menge des vorhandenen Sauerstoffs enthalten, bei erhöhter Temperatur über aus Chromsäure -und Nickelsalzen hergestellte Katalysatoren leitet.