DE835138C

DE835138C - Process for regulating the temperature in the reaction zone in the hydrogenation of carbon monoxide

Info

Publication number: DE835138C
Application number: DEP33915D
Authority: DE
Inventors: Alfred Richard Powell
Original assignee: Koppers Co Inc
Current assignee: Beazer East Inc
Priority date: 1948-04-06
Filing date: 1949-02-12
Publication date: 1952-03-27

Description

Verfahren zum Regeln der Temperatur in der Reaktionszone bei der Hydrierung von Kohlenstoffmonoxyd Die Erfindung betrifft die Hydrierung von Kohlenstoffmonoxyd. Im besonderen bezieht sich die Erfindung auf die Hydrierung von Kohlenstoffmonoxyd, wobei ein Katalysator gebraucht wird, welcher in einem flüssigen, wärmeübertragenden Medium suspenldiert und von diesem Medium durch die Umwandlungszone im Schwebezustand durchgetragen wird.Process for controlling the temperature in the reaction zone in the hydrogenation of carbon monoxide The invention relates to the hydrogenation of carbon monoxide. In particular, the invention relates to the hydrogenation of carbon monoxide, wherein a catalyst is used, which in a liquid, heat-transferring Medium suspended and suspended from this medium through the conversion zone is carried through.

Die Hydrierung von Kohlenstoffmonoxyd durch das wohlbekannte Fischer-Tropsdh-Verfahren stellt eine exotherme Reaktion dar, welche sorgfältig kontrolliert werden muß. Bei der Hydrierung einer Gasmischung, welche zu I Volumteil Kohlenstoffmonoxvd auf I oder 2 Volumteile Wasserstoff besteht, ist es notwendig, mit einem Kobaltkatalysator eine Temperatur von I90 bis 2I0° aufrechtzuerhalten, um den Höchstbetrag an ausgesprochen flüssigen Kohlenwasserstoffen zu erzielen. Bei Verwendung eines Eisenkatalysator.s wird die beste Ausbeute an flüssigen Kohlenwasserstoffen erzielt, wenn eine Temperatur von 2I5 bis 2400 aufrechterhalten wird. Bei der Durchführung dieser Hydrierungsreaktion muß auf zwei sehr wichtige Faktoren sorgfältig geachtet werden: Erstens Kontrolle der exothermen Reaktionswärme und zweitens Herbeiführung der innigsten Berührung der Reak- tionsgase mit dem Katalysator, um einen holmen Umwandlungsgrad der Reaktionsgase zu erlangen. The hydrogenation of carbon monoxide by the well known Fischer-Tropsdh process represents an exothermic reaction which must be carefully controlled. at the hydrogenation of a gas mixture containing I volume part of carbon monoxide on I or 2 parts by volume of hydrogen, it is necessary to use a cobalt catalyst maintain a temperature of I90 to 2I0 °, around the maximum amount pronounced to achieve liquid hydrocarbons. When using an iron catalyst the best yield of liquid hydrocarbons is obtained when a temperature from 2I5 to 2400 is maintained. In carrying out this hydrogenation reaction There are two very important factors that must be carefully considered: First, control the exothermic heat of reaction and, secondly, bringing about the most intimate contact the react tion gases with the catalyst to a holmen degree of conversion to obtain the reaction gases.

Die Reaktionswärme kann mittels einer hochsiedenden Flüssigkeit geregelt werden, welche durch die Umwandlungszone fließt und mit dem in Reaktion zu bringenden Wasserstoff und Kohlenstoffmonoxyd in Berührung gehalten wird. Die hochsiedende Flüssigkeit fließt in einem geschlossenen Kreislauf von der Umwandlungszone zu einem Kühler und von hier wieder zurück in die Umwandlungszone. Eine sorgfältige Temperaturkontrolle der Flüssigkeit wird durchgeführt, um die gewünschte Reaktionstemperatur in der Umwandlungszone aufrechtzuerhalten. The heat of reaction can be regulated by means of a high-boiling liquid flowing through the conversion zone and with that to be reacted Hydrogen and carbon monoxide is kept in contact. The high boiling one Liquid flows from the conversion zone to one in a closed circuit Cooler and from here back to the conversion zone. Careful temperature control the liquid is carried out to the desired reaction temperature in the Maintain conversion zone.

Der Katalysator ist in eine feinverteilte Form gebracht und wird ununterbrochen durch die Umwandlungszone, suspendiert in der wärmeübertragenden Flüssigkeit, hindurchgeführt. Vorzugsweise ist Wasser die wärmeübertragende Flüssigkeit, und es wird durch die Umwandlungszone als aufwärts fließender Strom durchgeleitet. Die Reaktionsgase werden im Gleichstrom mit der wärmeübertragenden Flüssigkeit durchgesc'hickt, und in dem Maße, in welchem die Kohlenwasserstoffe entstehen, wird aus den infolge der Reaktion erzeugten flüssigen und wachsartigen Kohlenwasserstoffen ein Schaum gebildet, wobei die Katalysatorteilchen ebenfalls von dem Schaum getragen werden. DieGasblasen unter stützen die Katalysatorteilchen bei der Bildung einer sehr großen Oberfläche für die Berührung mit den Reaktionsgasen und ,dienen ebenfalls dazu, um den Katalysator und die erzeugten Kohlenwasserstoffe schwebend aufwärts auf die obere Fläche der Umwandlungszone zwecks iihrer Entfernung hiervon zu tragen. The catalyst is brought into a finely divided form and is continuously through the conversion zone, suspended in the heat transferring Liquid, passed through. Preferably water is the heat transfer fluid, and it is passed through the conversion zone as an upwardly flowing stream. The reaction gases are passed through in cocurrent with the heat-transferring liquid, and to the extent that the hydrocarbons are produced, the result will be the reaction produced liquid and waxy hydrocarbons a foam formed with the catalyst particles also being carried by the foam. The gas bubbles assist the catalyst particles in the formation of a very large one Surface for contact with the reaction gases and, also serve to around the catalyst and the hydrocarbons produced floating up on the to wear the upper surface of the conversion zone for the purpose of removing it therefrom.

Das erste Ziel der Erfindung ist, ein Verfahren zur Hydrierung von Kohlenstoffmonoxyd zu schaffen, wobei die katalytische Umwandlung in inniger Berührung mit einer Wärmeübertragungsflüssigkeit durchgeführt wird. The first object of the invention is to provide a process for the hydrogenation of Carbon monoxide to create the catalytic conversion in intimate contact is performed with a heat transfer fluid.

Ein anderes Ziel der Erfindung ist, ein Verfahren für die katalytische Hydrierung von Kohlenstoffmonoxyd zu schaffen, wobei der Katalysator in einer wärmeübertragenden Flüssigkeit suspendiert ist. Another object of the invention is to provide a method for catalytic To create hydrogenation of carbon monoxide, the catalyst in a heat transferring Liquid is suspended.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, ein Verfahren für die katalytische Hydrierung von Kolllenstoffmonoxyd zu schaffen, wobei der Katalysator durch die und aus der Umwandlungszone durch Flotation (schwimmend im Schwebezustand) getragen wird. Another object of the invention is to provide a method for catalytic To create hydrogenation of Kolllenstoffmonoxyd, the catalyst by the and carried out of the conversion zone by flotation (floating in suspension) will.

Xoch ein anderes Ziel der Erfindung ist, ein Verfahren für die katalytische Hydrierung von Kohlenstoffmonoxyd zu schaffen, wobei der Katalysator von einem Schaum in der Umwandlungszone getragen wird, um eine große Reaktionsfläche für die reagierenden Gase abzugeben. mit diesen und anderen Zielen im Auge besteht die Erfindung in dem Verfahren zur | Hydrierung von Kohlenstoffmonoxyd, wie es hier beschrieben und im besonderen in den Ansprüchen definiert ist. Another object of the invention is to provide a method for catalytic To create hydrogenation of carbon monoxide, the catalyst being a foam carried in the conversion zone to provide a large reaction area for the reactants To give off gases. With these and other objects in mind, the invention consists in that Procedure for | Hydrogenation of carbon monoxide as described here and in special is defined in the claims.

Die verschiedenen Merkmale der Erfindung sind ferner beispielsweise auch noch in der Zeichnung erläutert, welche das Schema einer Apparatur darstellt, worin eine bevorzugte Form der Erfindung ausgeführt werden kann. The various features of the invention are also exemplary also explained in the drawing, which shows the scheme of an apparatus, wherein a preferred form of the invention can be practiced.

Die Umwandlung von Kohlenstoffmonoxyd zu Kohlenwasserstoffen durch Hydrierung wird vorzugsweise innerhalb einer länglichen Kammer in einer Säule einer wärmeübertragenden Flüssigkeit durchgeführt, welche iii der Weise wirkt, daß sie den Katalysator, im Schwebezustand suspendiert, durch die Umwandlungszone hindurchträgt. Die wärmeübertragende Flüssigkeit wird in den Fuß einer Säule 10 durch ein Rohr 12 eingeführt und fließt aufwärts bis zu einem Punkt unterhalb der Spitze der Säule. Das Kohlenstoffmonoxyd- und Wasserstoffgasgemisch wird mittels eines Rohrs i durch eine in einem Ofen IS montierte Heizschlange 16 durchgeleitet. Der Öfen 18 ist zum Vorerhitzen des aus Kohlenstoffmonoxyd und NVasserstoff bestehenden Synthesegases, zum Anheizen und Kontrollieren der Temperatur in der Umwandlungszone empfehlenswert. Es wurde iitdesseii gefunden, daß die Hydrierungsreaktion so stark exothermiscll ist, daß, nachdem die Umwandlungszone auf eine bestimmte Temperatur eingestellt ist, es nicht mehr notwendig ist, das am Boden des L'mwandlungs gefäßes 10 eintretende Synthesegas vorzuerhitzen. The conversion of carbon monoxide to hydrocarbons through Hydrogenation is preferably carried out within an elongated chamber in a column carried out heat transfer fluid, which iii acts in such a way that it carrying the catalyst, suspended in suspension, through the conversion zone. The heat transfer fluid is in the foot of a column 10 through a pipe 12 and flows upward to a point below the top of the column. The carbon monoxide and hydrogen gas mixture is through a pipe i a heating coil 16 mounted in a furnace IS passed through. The furnace 18 is for Preheating of the synthesis gas consisting of carbon monoxide and N hydrogen, Recommended for heating up and controlling the temperature in the conversion zone. It has also been found that the hydrogenation reaction is so strongly exothermic is that after the conversion zone is set to a certain temperature is, it is no longer necessary, the vessel 10 entering at the bottom of the L'mwandlungs Preheat synthesis gas.

Die Mischung aus Wasserstoff und Kohlenstoffmonoxyd, welche aus 1 Teil Kohlenstoffmonoxyd auf I bis 2 Teile Wasserstoff bestehen kann, geht von dem Erhitzer durch ein Rohr 20 in einen Verteiler 22 oder mehrere Verteiler 24, welche dazu dienen, die Gasmischung über den ganzen Querschnitt der Flüssigkeitssäule zu verteilen. Die Gasmischung geht dann aufwärts durch die Säule im Gleichstrom mit dem Flüssigkeitsstrom, aber vorzugsweise mit einer höheren Geschwindigkeit als der Flüssigkeitsstrom. las Gas wird in die Säule mit einer Temperatur von 150 bis 200 eingeführt und reagiert unverzüglich in Berührung mit einem Katalysator, welcher in die Kammer mit der wärmeübertragenden Flüssigkeit durch Rohr 12 eingeführt wird. Die Hydrierungsreaktion in d-el Umwandlungszone bewirkt die Bildung von Kohlenwasserstoffen. Vorzugsweise wi rd die Temperatur in der Umwandlungszone auf 190° bis 200° gehalten bei Verwendung eines Nickel- oder Kobaltkatalysators, um die Höchstausbeute an flüssigen Kohlenwas-serstoften und den geringsteil Betrag an Kohlenwasserstoffgas zu erhalten. I)ie Kohlenwasserstoffe, welche in ihrer Zusammensetzung von Paraffinwachsen bis zu gasförmigen ungesättigten und paraffinischen Kohlenwasserstoffen schwanken, werden durch das Gasgemisch gerührt und geschlagen, wodurch ein schaumartiges Produkt erzeugt wird, welches Flotationsmittel dazu dient, um die metallischen Katalysatorteilchen aufwärts durch- die Flüssigkeitssäule in der Kammer 10 zu tragen. I)as Gas haftet fest aii den metallischen Teilchen des Katalysators und verteilt den Katalysator über die Oberfläche der Blasen des Flotationsschaums. Hierdurch wird eine sehr große Oberfläche für die katalytische Hydrierung des Kohlenstoffmonoxyds geschaffen. Der blasige Schaum strömt aufwärts durch die Umwandlungszone in der Kammer 10 zusammen mit den öligen Reaktionsprodukten, untl wenn er die Stütze der Umwandlungszone erreicht, fließt er über einen Überfall 28, um von der wärmeübertragenden Flüssigkeit in der Umwandlungszone getrennt zu werden. Unmittelbar unterhalb der Spitze der Umwandlungszone ist eine Absetzzone 30, in der die xvärmeübertragende Flüssigkeit von dem Flotationsschaum getrennt uiid über eine Stauscheibe 32 zu einer Ablaßleitung 34 geführt wird. Der metallische Katalysator ist vorzugsweise von feinverteilter Form (150 bis 30 Maschen), so daß er leicht durch die Umwandlungszone mit dem Flotationsschaum durchgetragen werden kann. Wasser hat eine verhältnismäßig hohe latente Verdampfungswärme und eine hohe spezifische ÄVärme, so daß es sehr geeignet ist, um die exotherme Wärme der Hydrierungsreaktion aufzunehmen und die gewünschte Reaktionstemperatur aufrec'htzuerhalten. Die Kammer 10 und die Nlasse der wärmeübertragenden Flüssigkeit werden vorzugsweise unter einem hohen Druck von 7 bis 35 kg/cm² gehalten, um die Verdämpfung des NN'assers auf eine Mindestmenge zu beschränken. Wasser wird jedoch in Dampfform bei der Hydrierungsreaktion gebildet, so daß es durch die Wassermenge in der Säule gekühlt und kondensiert wird.The mixture of hydrogen and carbon monoxide, which from 1 Part of carbon monoxide can consist of 1 to 2 parts of hydrogen, goes from that Heater through a pipe 20 into a manifold 22 or more manifolds 24, which serve to feed the gas mixture over the entire cross-section of the liquid column to distribute. The gas mixture then goes up through the column in cocurrent the liquid flow, but preferably at a faster rate than that Liquid flow. las gas enters the column at a temperature of 150 to 200 introduced and reacts immediately in contact with a catalyst, which is introduced into the chamber with the heat transfer fluid through tube 12. The hydrogenation reaction in the d-el conversion zone causes the formation of hydrocarbons. Preferably the temperature in the conversion zone is maintained at 190 ° to 200 ° when using a nickel or cobalt catalyst, to get the maximum yield of liquid Hydrocarbons and the slightest amount of hydrocarbon gas. I) ie hydrocarbons, which in their composition from paraffin waxes to to gaseous unsaturated and paraffinic hydrocarbons stirred and beaten by the gas mixture, creating a foam-like product which flotation agent is used to remove the metallic catalyst particles upward through the liquid column in the chamber 10 to carry. I) as gas is liable solid aii the metallic particles of the catalyst and distributes the catalyst over the surface of the bubbles of the flotation foam. This makes a very big one Surface created for the catalytic hydrogenation of carbon monoxide. Of the bubble foam flows upwards through the conversion zone in the Chamber 10 together with the oily reaction products, untl when he is the support of the When it reaches the conversion zone, it flows over an overflow 28 in order to be removed from the heat transferring Liquid to be separated in the conversion zone. Immediately below the The top of the conversion zone is a settling zone 30 in which the heat transferring Liquid separated from the flotation foam uiid via a baffle plate 32 to form a Drain line 34 is guided. The metallic catalyst is preferably finely divided Shape (150 to 30 mesh) so that it can easily pass through the conversion zone with the flotation foam can be carried through. Water has a relatively high latent heat of vaporization and a high specific heat, so that it is very suitable for the exothermic Absorb the heat of the hydrogenation reaction and the desired reaction temperature to keep up. The chamber 10 and the content of the heat transfer fluid are preferably kept under a high pressure of 7 to 35 kg / cm² to achieve the To restrict the evaporation of the NN'water to a minimum amount. However, water will formed in vapor form during the hydrogenation reaction, so it is due to the amount of water is cooled and condensed in the column.

Zur Unterstützung der Temperaturkontrolle in der Vmwandlungszone fließt die wärmeübertragende Flüssigkeit bzw. das Wasser, welches durch Rohr 34 strömt, durch einen Röhrenwämeaustauscher oder Dampferzeuger 36. Dieser Austauscher 36 kann tatsächlich ein Abdampfkessel sein, weil der beim Kühlen der wärmeübertragenden Flüssigkeit erzeugte Dampf wirksam in dem neuen oder einem andereit Verfahren gebraucht werden kann. Kühlwasser wird in den Austauscher 36 durch Leitung 3S zu- und Dampf aus ihm durch Leitung 4o abgeführt. Der Betrag an dem durch den Austauscher 36 strömenden Wasser oder die Menge au Dampf wird durch ein thermostatisches Ventil 42 geregelt, welches seinerseits mittels des Thermoelements 44 kontroiliert wird. Dieses Thermoelement ragt in die klasse cler wärmeübertragenden Flüssigkeit im Turm 10 hinein und ist mit elektrischen Leitungen 46 mit dem Kontrollventil 42 verbunden. In Übereinstimmung mit der durch das Thermoelement registrierten Temperatur wird das Ventil 42 so eingestellt sein, daß es eine vorher 1bestimmte Temperatur in dem den Boden des Kühlers 36 durch Leitung 48 verlassenden Wasser aufrechterhält, so daß dieses am Boden des Turms 10 eintretende NVasser die Temperatur in der Umwandlungszone genau regeln wird. Das Nasser zirkuliert in einem geschlossenen Kreislauf mittels einer Pumpe 50, wobei das Wasser von der Pumpe durch eine Leitung 52 in das Einlaßrohr 12 strömt. Die Umdrehungszahl der Puml)e kann ferner noch als Temperaturkontrollmittel dienen, um die 7.irkulation des Wassers mit genügender Geschwindigkeit zu unterstützen zwecks Aufrechterhaltung der gewünschten Umwandlungstemperatur und zwecks Kontrolle der Flotation des Katalysators durch die Umwandlungszone. Die Absetzzone 30 und Stauscheibe 32 dienen dazu, um die Menge des Katalysators, welcher mit dem Wasser aus der Säule entfernt wird, so gering wie möglich zu halten. Dieser Katalysator wird durch Kühler 36 und Pumpe 50 geführt, um dann zu dem Fuß der Säule wieder zurückzukehren. Wasser kann gewünschtenfalls durch Einlaß 54 zugesetzt werden. To support temperature control in the transition zone the heat-transferring liquid or the water flows through the pipe 34 flows through a tubular heat exchanger or steam generator 36. This exchanger 36 can actually be an evaporation boiler, because the cooling of the heat transferring Liquid generated vapor effectively used in the new or other process can be. Cooling water is supplied to exchanger 36 through line 3S and steam discharged from it through line 4o. The amount of that flowing through exchanger 36 Water or the amount of steam is regulated by a thermostatic valve 42, which in turn is controlled by means of the thermocouple 44. This thermocouple protrudes into the class of heat transfer fluid in tower 10 and is connected to the control valve 42 by electrical lines 46. In accordance the valve 42 is set with the temperature registered by the thermocouple be that there is a predetermined temperature in the bottom of the cooler 36 through Line 48 maintains leaving water so that it is at the bottom of the tower 10 entering NVasser will precisely regulate the temperature in the conversion zone. The water circulates in a closed circuit by means of a pump 50, wherein the water from the pump flows into the inlet tube 12 through a conduit 52. the The number of revolutions of the pumps can also serve as a temperature control means, in order to support the water circulation at sufficient speed Maintaining the desired transition temperature and for the purpose of controlling the Flotation of the catalyst through the conversion zone. The settling zone 30 and baffle plate 32 serve to determine the amount of catalyst that comes with the water from the column is removed as little as possible. This catalyst is through cooler 36 and pump 50 to then return to the foot of the column. water can be added through inlet 54 if desired.

Sicht umgesetztes Kohlenstoffmonoxyd und gasförmige Kohlenwasserstoffe, u-elche die Spitze des Turms 10 erreichen, gehen hier durch Auslaß 56 heraus zu einem Kondensator 58, und das Kondensat geht dann weiter in einen Sammler 60. Nicht kondensierte Gase können durch einen Auslaß 62 entfernt werden, und ein Kohlenwasserstoffprodukt wird vorzugsweise durch Auslaß 64 abgezogen. View converted carbon monoxide and gaseous hydrocarbons, u-elche reach the top of the tower 10, go out here through outlet 56 a condenser 58, and the condensate then goes on to a collector 60. Not condensed gases can be removed through outlet 62 and a hydrocarbon product is preferably withdrawn through outlet 64.

Wasser kann durch Auslaß 66 entfernt werden.Water can be removed through outlet 66.

Der Flotationsschaum, welcher über den Überfall 28 geht, besteht hauptsächlich aus Kohlenwasserstoffen und Katalysator mit einer kleinen Menge Wasser. Dieser Schaum verläßt die Kammer 10 durch ein Rohr 68 und fließt in eine Zentrifugalschleuder 70, vorzugsweise vom de Laval-Typ. Die Schleuder hat vorzugsweise zwei Auslässe; der eine ist für die leichteren Bestandteile vorgesehen, welche aus Kohlenwasserstoffgasen, Flüssigkeiten undDämpfen bestehen und durch Auslaß 72 fließen; ein weiterer Auslaß 74 ist für den Katalysator, wachsartige Kohlenwasserstoffe und Wasser bestimmt. The flotation foam that goes over the weir 28 exists mainly composed of hydrocarbons and a catalyst with a small amount of water. This foam leaves the chamber 10 through a pipe 68 and flows into a centrifugal spinner 70, preferably of the de Laval type. The centrifuge preferably has two outlets; one is intended for the lighter components, which are made up of hydrocarbon gases, Liquids and vapors exist and flow through outlet 72; another outlet 74 is intended for the catalyst, waxy hydrocarbons and water.

Diese Mischung fließt vom Auslaß 74 durch Leitung 76 6 in eine Absetzkammer 78. Wenn die katalytische Wirksamkeit von Zeit zu Zeit abnimmt, wird eine leichte Kohlenwasserstoffflüssigkeit, wie Pentan oder Hexan, durch Leitung 79 zu der durch Leitung 74 strömenden Flüssigkeit zugesetzt, um das Wachs vom Katalysator zu lösen. Wenn die Auflösung des Wachses aus dem Katalysator diesen nicht zu seiner vollen katalytischen Wirksamkeit wieder zu beleben vermag, kann der Katalysator noch weiterhin in einer Hydrierungskammer 80 regeneriert werden. Eine Kühlschlange >82 ist vorzugsweise in der Spitze der Absetzkammer 78 angebracht, um die in die Kammer eintretende Flüssigkeit in einen solchen Zustand zu bringen, daß die wachsartigen Kohlenwasserstoffe durch einen Auslaß 84 entfernt werden könnten.This mixture flows from outlet 74 through line 76 6 into a settling chamber 78. When the catalytic effectiveness decreases from time to time, it becomes a slight one Hydrocarbon liquid such as pentane or hexane through line 79 to the through Line 74 added to flowing liquid to loosen the wax from the catalyst. If the dissolution of the wax from the catalyst fails this to its fullest able to revive the catalytic effectiveness, the catalyst can still continue be regenerated in a hydrogenation chamber 80. A cooling coil> 82 is preferred mounted in the top of the settling chamber 78 to prevent the liquid entering the chamber in such a state that the waxy hydrocarbons get through an outlet 84 could be removed.

Gewünschtenfalls kann der Katalysatorölschaum durch einen Auslaß 86 entfernt werden. Vorzugsweise geht der Schaum aus Katalysator und Öl durch eineLeitung 88 in einen Hydrierungsbehälter 80, in welchem er über eine Reihe von Stauscheiben 90 strömt, während auf ihn Wasserstoff einwirkt, welcher in den Boden der Wiederbelebungskammer 80 durch eine Leitung 92 eingeführt wird. Der erschöpfte Wasserstoff geht aus der Kammer So durch einen Auslaß 95 heraus, und dieser überschüssige Wasserstoff kann mit dem Wasserstoff gemischt werden, welcher in das System durch Leitung 14 eingeführt wird. Der Schaum von feinverteiltem Katalysator und (51 wird vorzugsweise auf eine Temperatur von 50 bis I500 gehalten, wenn er durch die Wiederbelebungskammer 8c geht. Diese Temperatur wurde für wünschenswert befunden, um eine wirksame Wiederbelebung des metallischen Katalysators nach der Entfernung des Wachses durchzuführen. Der den wiederbelebten Katalysator enthaltende (5lschaum geht aus der Wiederbelebungskammer durch Leitung 94 heraus und wird mittels einer Pumpe 96 durch eine Leitung 98 gefördert, welche mit der die Wasser-und Katalysatorsuspension befördernden Leitung 12 verbunden ist. Gewünschtenfalls kann frischer Katalysator in (51 suspendiert in Leitung 94 durch Einlaß 100 eingeführt werden.If desired, the catalyst oil foam may pass through an outlet 86 removed. Preferably the catalyst and oil foam passes through a conduit 88 into a hydrogenation tank 80, in which it over a series of baffle plates 90 flows while acting on him hydrogen, which in the bottom of the resuscitation chamber 80 is introduced through a line 92. The exhausted hydrogen goes out of the Chamber So out through an outlet 95, and this excess hydrogen can mixed with the hydrogen introduced into the system through line 14 will. The foam of finely divided catalyst and (51 is preferably applied to a Temperature kept from 50 to 1500 when passing through the resuscitation chamber 8c goes. This temperature has been found desirable for effective resuscitation to carry out the metallic catalyst after removal of the wax. Of the Foam containing the resuscitated catalyst goes out of the resuscitation chamber out through line 94 and is conveyed by means of a pump 96 through a line 98, which are connected to the line 12 conveying the water and catalyst suspension is. If desired, fresh catalyst suspended in (51 in line 94 through inlet 100.

Zur Unterstützung der Aufrechterhaltung der gewünschten Reaktionstemperatur in der Umwandlungskammer kann die ganze Kammer mit einer wirksamen, teilweise bei I02 dargestellten Isolierung überzogen sein. Auch die Leitungen 34, Austauscher 36 und Leitungen 48 und 52 können isoliert werden, um die Aufrechterlialtung der gewünschen Temperatur zu unterstützen. To help maintain the desired reaction temperature in the conversion chamber, the whole chamber with an effective, partially at I02 shown insulation. Also the lines 34, exchangers 36 and lines 48 and 52 can be insulated to maintain the to support the desired temperature.

Die von der Spitze der Säule abgezogenen Kohlenwasserstoffe und der Schaum werden ganz heiß in die Zentrifuge eingeführt. Vorzugsweise werden die aus dem Auslaß 72 kommenden Kohlenwasserstoffe und Gase durch einen Kondensationskühler geleitet, um die Gewinnung der Kohlenwasserstoffumwandlungsprodukte zu förden Nicht in Reaktion getretener Wasserstoff und Koh lenstoffmonoxyd können zusammen mit den übrigen Reaktionsgasen wieder durch die Leitung 14 im Kreise zurückgeführt werden zwecks nochmaliger Behandlung in der Umwandlungszone. An Stelle der Rückführung der Abgase durch Leitung I4 zur nochmaligen Behandlung im Umwandlungsgefäß 10 können die Abgase nacheinander durch eine Mehrzahl von in gleicher Weise ausgebildeten Hydrierungseinheiten geschickt werden, wobei das Abgas einer Stufe in die nachfolgende Stufe gelangt. The hydrocarbons withdrawn from the top of the column and the Foam is introduced into the centrifuge very hot. Preferably the from hydrocarbons and gases arriving at outlet 72 through a condensation cooler directed to promote the recovery of the hydrocarbon conversion products Not Reacted hydrogen and carbon monoxide can be used together with the remaining reaction gases are returned through line 14 in a circle for re-treatment in the transition zone. Instead of repatriation of the exhaust gases through line I4 for further treatment in the conversion vessel 10 the exhaust gases successively through a plurality of formed in the same way Hydrogenation units are sent, with the exhaust gas from one stage to the next Level reached.

Ein Nickelkatalysator kann an Stelle des obenerwähnten Kohaltkatalysators bei im wesentlichen den gleichen Temperaturen angewendet werden. A nickel catalyst can be used in place of the above-mentioned carbon catalyst can be used at substantially the same temperatures.

Wenn ein Eisenkatalysator benutzt wird, kann die Temperatur in der Umwandlungszone zwisc'hen 210 bis 2400 schwanken, um den höchsten Umwandlungsgrad der Gase in flüssige Kohlenwasserstoffe zu erzielen.If an iron catalyst is used, the temperature in the The conversion zone fluctuates between 210 and 2400 to achieve the highest degree of conversion of gases into liquid hydrocarbons.

Die bei der Umwandlung gebildeten Kdhlenwasserstofföle sind gute Flotationsmittel. Es wurde in vielen Fällen, in welchen schwere Wachse zur Bildung eines steifen Schaums neigen, für wünschenswert gefunden, in die Umwandlungszone Schaummittel, z. B. Kresylsäure, einzuführen, um einen geeigneten Schaum zu. erhalten. Eine verhältnismäßig kleine Menge (0,01 bis 0,5 Gewichtsprozent der entstehenden flüssigen Kohlenwasserstoffe) an Flotationsmittel wird benötigt, um die Art des Schaums bzw. Flotationsschaums zu erhalten, welcher sich in der UmwanNdlungszone bildet, um Katalysator und 01 an die Spitze der Säule zu tragen. Dieses Flotationsmittel kann in die wärmeübertragende Flüssigkeit durch eine Einlaß leitung I06 eingeführt werden. The hydrocarbon oils formed in the conversion are good Flotation agent. It has been used in many cases in which heavy waxes are used to form of a rigid foam tend to be found desirable in the conversion zone Foaming agent, e.g. B. cresylic acid, to introduce a suitable foam. obtain. A relatively small amount (0.01 to 0.5 percent by weight of the resulting liquid hydrocarbons) to flotation agent is required to determine the nature of the To obtain foam or flotation foam, which is in the Umwandlungszone forms to carry catalyst and 01 to the top of the column. This flotation agent can be introduced into the heat transfer fluid through an inlet line I06 will.

Andere hochsiedende Flüssigkeiten, z. B. Petroleumöle oder paraffinische bei derUmwandlungsreaktion gebildete Öle oder bei dieser Reaktion gebildete Alkohole, können als wärmeübertragende Flüssigkeiten gebraucht werden. Die Verwendung von Wasser wird jedoch bevorzugt, weil Wasser die gewünschte hohe spezifische Wärme besitzt und das beste Medium für die Schaumbildung zum Heraustragen des Katalysators und der Kohlenwasserstoffe aus der Reaktionszone darstellt. Ferner läßt sich Wasser viel leichter von den Kohlenwasserstoffen als die Alkohole und flüssigen Kohlenwasserstoffe abtrennen, welche als Wärmeübertragungsmittel gebraucht werden könnten. Other high-boiling liquids, e.g. B. petroleum oils or paraffinic oils formed in the conversion reaction or alcohols formed in this reaction, can be used as heat transfer fluids. The usage of However, water is preferred because water has the desired high specific heat possesses and is the best medium for foam formation to carry out the catalyst and which is hydrocarbons from the reaction zone. It can also be water much lighter from the hydrocarbons than the alcohols and liquid hydrocarbons separate which could be used as a heat transfer medium.

Die Kohlenstoff-Wasserstoff- Sauerstoff -Verbindungen, welche bei der Reaktion entstehen, werden im großen Umfang in Wasser gelöst sein. Daher kann Wasser aus dem System durch eine Leitung IO4 zu dem Zweck abgezogen werden, um eine brauchbare wärmeübertragende Flüssigkeit zu bewahren und die wertvollen Reaktionsprodukte zu gewinnen. Auch das aus dem Sammler60 kommende Wasser enthält bei der Umwandlung entstandene Kohlenstoff -Wasserstoff - Sauerstoff Verbindungen. The carbon-hydrogen-oxygen compounds, which at resulting from the reaction will be largely dissolved in water. Hence can Water can be withdrawn from the system through a line IO4 for the purpose of a to preserve useful heat transfer fluid and the valuable reaction products to win. The water coming from the collector60 also contains during the conversion resulting carbon-hydrogen-oxygen compounds.

Claims

CLAIMS I. Method for controlling the temperature in the reaction zone in the catalytic hydrogenation of carbon monoxide, characterized by the following Stages: a mixture of hydrogen and carbon monoxide in gaseous form is in contact with a finely divided Fischer-Tropseh catalyst flowing upwards through a tall vertically flowing column of heated heat transfer fluid, preferably passed through a column of water, this water being the hydrogenation reaction zone forms in which exothermic heat of reaction is developed; the catalyst will with the water introduced at the foot of the column the gas mixture is also introduced at the foot the column introduced, the flow rate and the distribution of the gas in the column are controlled so that the catalyst up through the column as a flotation slurry is carried up; in the water column there is such a pressure maintain that the water is in the liquid state at a temperature from 190 to 2450 iii of the hydrogenation reaction zone; the exothermic heat of reaction is absorbed as latent heat of evaporation of the water in the column; the catalyst is withdrawn at the top of the column; Gas and vapors are removed from the top of the reaction zone, separated from the catalyst, removed; Water comes out of the column a short distance below peeled off her head.

2. The method according to claim 1, characterized in that the from Top of the column removed catalyst slurry in the hot state like he Leaving the reaction column, centrifugation is carried out to remove gases, vapors, liquid hydrocarbons and to separate the catalyst from each other.

3. The method according to claim 2, characterized in that the catalyst for the separation of waxy hydrocarbons with low boiling hydrocarbons, such as pentane or hexane, and the wax-free catalyst with hydrogen treated at a temperature of 50 to 100 ° and returned to the bottom of the column will.

4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that that the water leaving the column at the top is cooled at the base of the column in the closed Cycle is returned.

5. The method according to claim 4, characterized. that the temperature of the water in this closed circuit partly by changing the speed of the water cycle is regulated.

6. The method according to claim 5, characterized. that the speed of the water flow through the column is slower than the flow rate of the Gases and vapors is through the column.

7. The method according to claims 4 to 6, characterized in that that the withdrawn water is sent through a cooling heat exchange zone and the Temperature in the heat exchange zone in accordance with the temperature in the Reaction zone of the column is changed.

8. The method according to the preceding claims, characterized in that that the exothermic heat of reaction as latent heat of water evaporation of the column under Maintaining a substantially uniform reaction temperature in the Column is absorbed.

9. The method according to the preceding claims, characterized in that that a small amount of a flotation agent is added to the water in the column to ensure the flotation of the Fischer - Tropsch catalyst.

IO. Method according to the preceding claims, characterized in that that cresylic acid serves as a flotation agent.