DE915565C

DE915565C - Verfahren zur Herstellung von Blausaeure

Info

Publication number: DE915565C
Application number: DEB21681A
Authority: DE
Inventors: Dr Heinz Berger; Dr Otto Gross
Original assignee: Bergwerksgesellschaft Hibernia AG
Current assignee: Bergwerksgesellschaft Hibernia AG
Priority date: 1952-08-21
Filing date: 1952-08-21
Publication date: 1954-07-26

Description

Verfahren zur Herstellung von Blausäure Es ist bekannt, bei der Herstellung von Cyanwasserstoff aus Methan oder anderen Kohlemwasserstoffen mit Luft oder anderen sauerstoffhaltigen Gasen und Ammoniak bei erhöhter Temperatur Katalysatoren aus Platin oder Platinmetallen oder Legierungen der Platinmetalle zu benutzen, wie sie für die katalytische Umsetzung von Ammoniak und Sauerstoff zu Stickoxyden verwendet werden. Es hat sich ergeben, daß diese Cyanwasserstoffkatalysatoren nur eine sehr geringe Lebensdauer besitzen, insbesondere nach kurzer Zeit starke Sinterungserscheinungen zeigen. Dies tritt besonders stark in Erscheinung, wenn mit Temperaturen von z2oo bis z4oo°C gearbeitet wird. Bei niedrigeren Temperaturen tritt eine Sinterung in geringerem Maße auf, jedoch ist die Ausbeute an Cyanwasserstoff bei diesen Temperaturen geringer. Es hat sich weiter gezeigt, daß bei Verwendung von Katalysatoren, wie sie zur Oxydation von Ammoniak zu Stickoxyden verwendet werden, die Ausbeuten an Blausäure um so höher sind, je höher die Temperatur ist, daß aber die Lebensdauer entsprechend niedrig ist und Ausbeuten von 7o °/o und höher nur einen Tag oder weniger gehalten werden können. Die Anwendung von hohen Temperaturen ist auch aus dem Grunde vorteilhaft, als hierbei die Aufnahme von Kohlenstoff aus den Reaktionsgasen gering'ist und eine Versprödung des Katalysators nicht eintritt.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Blausäure aus Methan oder anderen Kohlenwasserstoffen mit Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasen und Ammoniak, insbesondere bei hohen Temperaturen, unter Verwendung von Katalysatoren aus Folien aus Platin oder Platinmetallen oder ihren Legierungen, das darin besteht, daß Katalysatoren in Form von tVickelkontakten, die durch spiralige Aufwicklung von geriffelten oder geriffelten und glatten Platinfolien hergestellt sind, von einer Dicke von über o,o2 mm benutzt werden.
Bei der Verwendung von Folien mit einer Dicke von über o,o2 mm, z. B. 0,04 bis o,io mm, im Sinne der Erfindung wird die Lebensdauer des Katalysators wesentlich vergrößert. Um auf einem gegebenen Querschnitt genügend Gas umsetzen zu können, kann man die Breite der verwendeten Folie vergrößern oder mehrere Kontakte aus schmaleren Folien übereinanderlegen, wodurch sogar eine bessere Wirksamkeit erzielt wird. Statt einen Kontakt, der aus Platinfolie von einer Breite von i2 mm hergestellt ist, zu benutzen, ist es zweckmäßiger, mehrere Kontakte mit kleinerer Folienbreite zu verwenden, z. B. 2 Stück ä 6 mm oder 3 Stück ä 4 mm. Zur Erhöhung des Durchsatzes kann man die Gesamtkontakthöhe auch von 12 auf 24 oder 30 mm erhöhen.
Eine weitere Maßnahme, um die Lebensdauer des Katalysators zu erhöhen, besteht darin, Legierungen aus Platinmetall zu benutzen, deren Rhodiumgehalt über io 01'o Rhodium liegt, z. B. bei 2o % Rhodium.
Es wurde schon vorgeschlagen, zur Herstellung von Blausäure aus Ammoniak-Kohlenwasserstoff-Gemischen Platinkatalysatoren zu verwenden, und zwar Folien von o,o5 mm Dicke. Diese Folien werden jedoch in ganz anderer Form angewandt als die Form der Katalysatoren, die in dem vorliegenden Verfahren benutzt wird. Es handelt sich dort um keine spiralig aufgewundenen Wickelkontakte, sondern um ein Rohr aus Platin, das außen mit einer Gasheizung versehen ist und innen die Reaktionsgase führt. Der technische Fortschritt des Verfahrens sei an folgenden Vergleichsversuchen dargetan: In einem Reaktionsgefäß, das aus einem senkrechten Quarzrohr von 2 cm 1ö bestand und mit einem horizontalen Quarzrost versehen war, wurde der Kontakt, der aus Platin bestand, das mit io 0o Rhodium legiert war, auf den Quarzrost aufgelegt. Der Katalysator bestand aus Folien verschiedener Dicke, von denen die eine Folie glatt und die andere mit einer Riffelung versehen war. Beide Folien hatten eine Breite von 2 mm und wurden zusammen spiralig aufgewickelt zu einem Wickelkontakt von 2 cm o und 2 mm Höhe, der das ganze Rohr ausfüllte.
Dabei war die Anordnung so, daß die äußerste Schicht des scheibenförmigen Wickelkontaktes aus der geriffelten Folie bestand. Drei derartige Wickelkontakte wurden übereinander auf den Rost gelegt. Von oben nach unten wurde ein Reaktionsgemisch durchgeleitet, das ungefähr aus gleichen Teilen Ammoniak und Methan bestand, mit einem Überschuß von etwa io % Methan. Diesem Gas wurde so viel Sauerstoff zugemischt, daß nach der Zündung die Reaktionstemperatur etwa i3oo° C betrug.
Betrug die Dicke der beiden Folien o,o2 mm, so ergab sich nach einigen Stunden Betriebszeit, während der die Ausbeute ständig stieg, eine höchste Ausbeute von 7o 0/0. Diese Ausbeute ging im Verlauf von 3 Tagen auf 40 % zurück. Nach dem Stillsetzen der Apparatur konnte beobachtet werden, daß der Wickelkontakt eine starke Schrumpfung erlitten hatte und den Querschnitt des Rohres am Ende der Reaktionszeit nicht mehr ausfüllte, während zu Beginn des Versuches der Querschnitt des Rohres voll ausgefüllt war.
Wurden jedoch Folien von o,o6 mm Dicke gewählt und die übrigen Versuchsbedingungen gleichgehalten, so ergab sich nach einigen Stunden Betrieb eine Ausbeute von 83 % der Theorie, bezogen auf eingesetztes Ammoniak. Diese Ausbeute war auch nach zwanzigtägigem Betrieb unverändert die gleiche. Ein Sintern des Kontaktes konnte nicht festgestellt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Blausäure aus Methan oder anderen Kohlenwasserstoffen mit Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasen und Ammoniak, insbesondere bei hohen Temperaturen, unter Verwendung von Katalysatoren aus Folien aus Platin oder Platinmetallen oder ihren Legierungen von über o,o2 mm Dicke, dadurch gekennzeichnet, daß Katalysatoren in Form von Wickelkontakten, die durch spiralige Aufwicklung von geriffelten oder geriffelten und glatten Platinfolien hergestellt sind, von einer Dicke von über o,o2 mm benutzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Verwendung von Folien von 0,04 bis o,io mm Dicke.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, gekennzeichnet durch die Verwendung mehrerer Wickelkontakte, die übereinandergelegt sind.
4. Verfahren nach Anspruch i bis 3, gekennzeichnet durch die Verwendung von Rhodiumlegierungen mit über io % Rhodium, vorzugsweise etwa 2o 0;o Rhodium.
5. Verfahren nach.Anspruch i bis 4, gekennzeichnet durch die Verwendung von Temperaturen von 13oo bis 14oo°C. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 567 603, 651470; schweizerische Patentschrift Nr. 16-2.f56.