DE936869C

DE936869C - Verfahren zur Herstellung von Kohlenwasserstoffen

Info

Publication number: DE936869C
Application number: DEST1848A
Authority: DE
Original assignee: Standard Oil Development Co
Current assignee: Standard Oil Development Co
Priority date: 1941-08-15
Filing date: 1950-07-15
Publication date: 1955-12-22

Description

Verfahren zur Herstellung von Kohlenwasserstoffen Die vorliegende Erfindung betrifft die Kohlenoxydhydrierung zur Herstellung von Kohlenwasserstoffen, insbesondere von solchen, die im Siedebereich der Motortreibstoffe sieden. Es ist bekannt, dabei den Katalysator im feinverteilten Zustand mit Hilfe der strömenden Gase in der Schwebe zu halten.
Die Reaktion kann unter Verwendung einer Temperatur von etwa I50 bis 3700 durchgeführt werden. Gewöhnlich arbeitet man in der Praxis bei einer Temperatur von etwa I82 bis 2100. Um eine befriedigende Ausbeute des gewünschten Produktes zu erreichen, ist es bei diesen Reaktionen wesentlich, daß die Arbeitstemperatur sorgfältig geregelt wird, so daß sie nicht wesentlich von der vorher festgesetzten Temperatur abweicht. Beispielsweise ist es sehr zweckmäßig, die Reaktion so zu leiten, daß die Temperaturen von dem im voraus bestimmten Wert nicht mehr als um etwa 5,560 abweichen.
Um die Temperatur fortlaufend wirksam regeln zu können, sind verschiedene Vorschläge gemacht worden. Man kann die Reaktionswärme durch Kühlung der Seitenwände des Reaktionsraumes abführen. Es ist auch bekannt, den Reaktionsgasen inerte kühlende Gase beizugeben oder die Reaktionsgase im Kreislauf zu führen. Man hat auch schon bei dem Fließ- oder Schwebeverfahren den Katalysator in besonderen Kühlsystemen zwecks Temperaturregulierung gekühlt oder Reaktionsprodukte zurückgeführt.
Es ist nun ein verbessertes Verfahren zur Regelung der exothermen Reaktionen dieser Art gefunden worden.
Erfindungsgemäß wird die Realtion so geleitet, daß man einen suspendierten pulverförmigen Katalysator unter Bedingungen verwendet, bei denen eine Kühlflüssigkeit, am besten in mehreren Stufen, in die Reaktionszone eingeführt wird. Das Verfahren der Erfindung kann leicht an Hand der beigefügten Zeichnung verstanden werden, die eine Ausführungsform von ihr erläutert.
Es soll jetzt besonders auf die Zeichnung eingegangen werden, und es wird zum Zweck der Beschreibung angenommen, daß die Beschickungssynthesegase Kohlenoxyde und Wasserstoff enthalten, und daß die Reaktion unter Bedingungen verläuft, daß Kohlenwasserstoffe, die innerhalb des Motortreibstoffsiedebereiches sieden, erhalten werden. Die Synthesegase werden in das System durch Leitung I eingeführt, durch Wärmeaustauschzone 2 und durch Vorheizzone 3 geleitet und dann in den Boden der Reaktionszone 4 eingeführt. Vor der Einführung der Gase in den Boden von Reaktionszone 4 wird ein suspendierter pulverisierter Katalysator, der die Reaktion zu katalysieren vermag, durch die Leitung 5 und die Vorrichtung 6, die den Druck auf dem Katalysator aufrechterhält, in die Gase eingeführt. Diese Gase strömen aufwärts durch die Reaktionszone 4, in der die Temperatur-und Druckbedingungen so eingestellt sind, daß die Bildung von Kohlenwasserstoffanteilen mit mehr als einem Kohlenstoffatom im Molekül gewährleistet ist.
Die - Reakti-onsprodukte zusammen mit nichtumgesetzten Gasen, und der Katalysator werden oben von der Reaktionszone durch die Leitung 7 entfernt und nacheinander durch die Katalysatorscheidegefäßeg, 10 und II geleitet. Der Katalysator wird in diesen Scheidegefäßen abgetrennt und in den Hauptkatalysatortrichter I2 durch die Leitungen 13, I4 und I5 ausgetragen. Die Reaktionsgase werden aus dem Scheidegefäß II durch die Leitung I6 entfernt und zu einer Niederschlagszone 17 geführt, in der die letzten Spuren des Katalysators von den Gasen abgetrennt und durch dieLeitung I8 entfernt werden. Die katalysatorfreien Gase werden durch die Wärmeaustauschzone 2 und die Leitung I8a geleitet, oder sie können unmittelbar zu dem Kühler 19 durch die Leitung 20 geführt werden.
Die gekühlten Gase werden in das Scheidegefäß 21 geleitet, in dem die nichtkondensierten Gase durch die Leitung 22 entfernt und am besten mit den frischen Synthesegasen zur Reaktionszone zurückgeführt werden. Um- eine Anreicherung der inerten Bestandteile in der Anlage zu verhindern, kann ein Teil dieser Gase aus der Anlage durch die Leitung 50 entfernt werden. Das Kondensat wird aus der Scheidezone 21 durch die Leitung 23 entfernt und in das Niederdruckscheidegefäß 24 eingeleitet. Dämpfe werden aus der Scheidezone 24 durch die Leitung 25 abgeführt, während das flüssige Produkt durch die Leitung 26 entfernt und in die Destillationszone 27 geleitet wird. Temperatur-und Druckbedingungen werden in der Zone 27 So eingestellt, daß die Fraktionen mit dem gewünscht ten Siedebereich durch die Leitungen 28, 29 und 30 entfernt werden.
Erfindungsgemäß wird ein Teil des kondensierten Produktes in die Reaktionszone zurückgeleitet und am besten in mehreren Stufen eingeführt. Dies wird dadurch erreicht, daß man einen Teil des Produktes entweder aus der Scheidezone 21 durch die Leitung 3I oder aus der Scheidezone 24 durch die Leitung 32 abzieht. Dieses Produkt wird in Reaktionszone4 durch die Leitung 33 und die Pumpe 34 eingeführt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird dieses Produkt in die Reaktionszone4 in mehreren Stufen durch die Leitungen 35, 36, 37, 38, 39, 40 und 4I nacheinander eingeführt. Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung ist die Abtrennung derjenigen Fraktion, die einen Siedepunkt unmittelbar unter der Reaktionstemperatur besitzt. Dies wird durch die Ahtrennung eines Teiles des Produktes, das durch die Leitung 29 entfernt wird, und durch die beschriebene Einführung dieser Fraktion durch die Leitung 42 erreicht. Die erwünschte Fraktion enthält die schwersten Bestandteile des Produktes, die unter der Reaktionstemperatur sieden. Im allgemeinen ist es zweckmäßig, daß das Produkt, das dem Reaktionsgemisch in der Reaktionszone wie be schrieben zugesetzt wird, einen Endsiedepunkt von 2,78 bis 5,560 unter der Temperatur besitzt, auf der die Reaktionszone gehalten wird.
Das Verfahren der Erfindung kann weitgehend abgewandelt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Herstellung von Kohlenwasserstoffen durch Kohlenoxydhydrierung unter Kreislaufführung eines feinpulvrigen Katalysators, welcher in dem Synthesegas suspendiert mit diesem aufwärts durch den Reaktionsraum geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß auch ein Teil der durch Kondensation verflüssigten Reaktionsprodukte an Stellen des Reaktionsraumes zurückgeführt wird, wo sie im wesentlichen vollständig verdampfen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der zunickgeführte: Teil der Produkte in mehrere Stufen der Reaktionskammer eingeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als zurückgeführte Teile die höchstsiedenden Bestandteile der Reaktionsprodukte, die jedoch unterhalb der Temperatur der Reaktionskammer sieden, verwendet werden.
4. Verfahren nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als zurückgeführte Teile Reaktionsprodukte verwendet werden, deren Siedepunkt um etwa 2,8 bis 5,5° tiefer liegt als die Temperatur der Reaktionskammer.

Angezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. I 984 380, 2 I59 077; britische Patentschrift Nr. 468 709.