DE841141C

DE841141C - Verfahren zur Herstellung von AEthylen aus Acetylen und Wasserstoff enthaltenden Gasen

Info

Publication number: DE841141C
Application number: DEB8375A
Authority: DE
Inventors: Kurt Dr Eder; Wilhelm Dr Muenster
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1950-07-27
Filing date: 1950-07-27
Publication date: 1952-06-13

Description

Verfahren zur Herstellung von Äthylen aus Acetylen und Wasserstoff enthaltenden Gasen Es ist bekannt, Äthylen in der Weise herzustellen, daB man Acetylen mit Wasserstoff, gegebenenfalls unter Zusatz weiterer Verdünnungsmittel, in Gegenwart von Hydrierungskatalysatoren in der Wärme behandelt. Es ist auch bekannt, die bei der thermischen oder elektrischen Spaltung von Methan oder anderen, normalerweise gasförmigen Kohlenwasserstoffen entstehenden, neben Acetylen überschüssigen Wasserstoff sowie andere Kohlenwasserstoffe enthaltenden Gasgemische über Hydrierungskatalysatoren zu leiten, um so das Acetylen in Äthylen überzuführen. Unterwirft man jedoch Gase diesem Verfahren, die neben Acetylen und überschüssigem Wasserstoff Kohlenmonoxyd und geringe Mengen höhere Acetylene sowie gegebenenfalls noch Paraffinkohlenwasserstoffe, Olefine und Kohlendioxyd enthalten und die man beispielsweise bei der unvollständigen Verbrennung von Methan, Äthan oder anderen, normalerweise gasförmigen Kohlenwasserstoffen mit Sauerstoff erhält, so läBt die Wirksamkeit der üblichen Katalysatoren, beispielsweise der Palladiumträgerkatalysatoren, rasch nach und die Ausbeute an Äthylen wird durch die Bildung öliger Produkte stark beeinträchtigt.
Es wurde nun gefunden, daB man Äthylen in vorzüglicher Ausbeute erhält, wenn man derartige, Ace= tylen, überschüssigen Wasserstoff sowie Kohlenmonoxyd und höhere Acetylenkohlenwasserstoffe enthaltende Gasmischungen zunächst unter solchen Bedingungen über einen der für diese partiellen Hydrierungen üblichen Katalysatoren leitet, daß das Acetylen nur zum Teil hydriert wird, zweckmäßig. durch Abkühlen flüssige Bestandteile abtrennt und dann das Gas erneut über einen Hydrierungskatalysator bis zum Verschwinden des Acetylens leitet. Bei Anwendung dieser Arbeitsweise ist die Ausbeute an Äthylen ausgezeichnet, und die Aktivität der Katalysatoren bleibt lange Zeit erhalten.
Es ist vorteilhaft, für beide Hydrierungsstufen den gleichen Katalysator zu benutzen, vorzugsweise mit o,i bis i0/, Palladium überzogene Füllkörper oder Trägermaterialien, wie Kieselsäuregel, Aluminiumoxyd usw. Mit diesen Katalysatoren liegen die besten Reaktionstemperaturen zwischen etwa ioo und i50°, vor allem zwischen iio und i30°. In der ersten Stufe erreicht man den unvollständigen Umsatz am besten dadurch, daß man bei gleicher Durchsatzgeschwindigkeit in beiden Hydrierstufen die Temperatur in der ersten geringer wählt oder, wenn man in beiden Stufen bei gleicher Temperatur arbeiten will, in der ersten Stufe eine höhere Durchsatzgeschwindigkeit vorsieht. Im allgemeinen wählt man die Arbeitsbedingungen so, daß in der ersten Stufe nicht wesentlich mehr als zwei Drittel des Acetylens hydriert werden. Es empfiehlt sich, nach der ersten Stufe durch Abkühlen die gebildeten flüssigen Nebenprodukte auszuscheiden.
Das vorliegende Verfahren kann zur Verarbeitung roher, unmittelbar aus der unvollständigen Methanverbrennung gewonnener Gase verwendet werden-, die auch von der Abschreckung der Flamme oder der Wäsche her noch Wasserdampf enthalten können. Man kann aber aus solchen Gasen vor der Hydrierung einzelne Bestandteile, wie Kohlendioxyd, entfernen, um so das Acetylen anzureichern. Es ist auch möglich, dem Rohacetylen angereichertes Acetylen gleicher Herkunft oder Acetylen anderer Herkunft in einer Menge zuzusetzen, daß der vorhandene Wasserstoff besser ausgenutzt wird, jedoch soll der Wasserstoff stets im Überschuß gegenüber dem Acetylen vorhanden sein. Beispiel Als Reaktionsgefäße benutzt man zwei horizontale Rohre von 8oo mm Länge und 35 mm Innendurchmesser, die mit je 500 ccm eines Palladiumkatalysators auf Kieselgel (o,o4% Pd) gefüllt sind. Beide Rohre sind mit einer Vorheizung versehen.
Durch das erste Rohr leitet man stündlich 8o 1 eines durch Methanoxydation erhaltenen Gases (8,80/0 Acetylen, 56,2% H2, 24,6% CO, 6,40/0 CH, 3,4% COa sowie weniger als i0/, Äthylen, OZ und höhere Acetylene) bei einer Katalysatortemperatur von iio°, kühlt dann auf Raumtemperatur ab und scheidet die flüssigen Bestandteile ab. Man heizt dann das Gas erneut auf ioo° und leitet es durch das zweite Rohr bei 12o° Katalysatortemperatur. Das dieses Rohr verlassende Gas ist frei von Acetylen und enthält Äthylen entsprechend einer 9o bis 95%igen Ausbeute.
Der Katalysator in beiden Rohren behält monatelang seine Aktivität.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Äthylen durch Leiten von Acetylen und Wasserstoff enthaltenden Gasen über Hydrierungskatalysatoren in der Wärme, dadurch gekennzeichnet, daß man Acetylen, überschüssigen Wasserstoff, Kohlenmonoxyd und höhere Acetylene enthaltende Gase zunächst unter solchen Bedingungen, vorzugsweise bei solchen Temperaturen oder mit solchen Durchsatzgeschwindigkeiten, über einen Hydrierungskatalysator leitet, daß das Acetylen nur zum Teil hydriert wird, zweckmäßig durch Abkühlen flüssige Bestandteile abtrennt und dann das Gas erneut über einen Hydrierungskatalysator bis zum Verschwinden des Acetylens leitet.
2. Verfahren gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man ein acetylenhaltiges Gas verwendet, wie man es durch unvollständige Verbrennung von Methan oder anderen, normalerweise gasförmigen Kohlenwasserstoffen mit Sauerstoff erhält.