DE965634C

DE965634C - Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen aus Gasen

Info

Publication number: DE965634C
Application number: DEB36458A
Authority: DE
Inventors: Dr Max Schuetze
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1955-07-14
Filing date: 1955-07-14
Publication date: 1957-06-13

Description

Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen aus Gasen Im Patent 869 052 ist ein Verfahren zur Herstellung von Katalysatoren beschrieben, das darin besteht, daß man Magnesiumsilikat in Gegenwart von Kupferverbindungen ausfällt oder Kupferverbindungen auf gefälltem Magnesiumsilikat niederschlägt. Der so hergestellte Katalysator eignet sich für die Hydrierung organischer Verbindungen, insbesondere von Fettsäuren, deren Anhydriden und Estern.
Es wurde nun gefunden, daß die nach dem Patent 869 052 herstellbaren Katalysatoren, gegebenenfalls nach Reduktion, sehr geeignet sind, um aus Gasen oder Dämpfen gas- oder dampfförmige Verunreinigungen abzutrennen, wie sie in technischen Gasen oder Dämpfen vorkommen, z. B. Sauerstoff, anorganische oder organiische Schwefelverbindungen, Acetylene, Halogene und ihre Verbindungen, Cyanwasserstoff, Kohlenoxyd, Metallcarbonyle und/oder Ammoniak. Stickstoff läßt sich aus Gasen, die damit verunreinigt sind, in dieser Weise nicht entfernen. Als Gase oder Dämpfe, die sich auf diese Weise reinigen lassen, kommen z. B. in Frage Stickstoff, Kohlendioxyd, Äthylen oder andere gasförmige gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffe oder ihre Derivate, Wasserstoff oder solchen, z. B. neben Stickstoff oder Kohlenoxyd, enthaltende Synthesegase oder Krackgase. Auch bei gewöhnlicher Temperatur flüssige Kohlkenwasserstoffe, wie

Claims

Benzin oder Benzol, können in Dampfform nath dem Verfahren gereinigt werden Die Katalysatoren können durch Zusatz geringer Mengen anderer Metalle, wie es im Patent 869 052 beschrieben ist, weiter aktiviert werden. Auch Metalle der VIII. Gruppe des Periodischen Systems, Silber oder Mangan, können zugesetzt werden. Zur Erhöhung der Abriebfestigkeit kann man den.Katalysator erhitzen, z. B. auf etwa 3000.

Die Reduktion des Katalysators kann m.it Wasserstoff bei Temperaturen von I00° oder vor teilbaft höher, z. B. I500, duruhg'eführt werden.

Statt Wasserstoff lassen sich dabei auch Kohlenoxyd, Leuchtgas, Generatorgas, Äthylen, techmsches Propan oder andere reduzierende Stoffe verwenden. Auch Stoffe, wie Methanol, die bei höherer Temperatur in Kohlenoxyd und Wasserstoff zerfallen, können als Reduktionsmittel dienen.

Die Temperatur ist dabei dem. angewandten Stoff anzupassen. So benötigt man z. B. bei Verwendung von Methanol etwa I800, bei Verwendung von Äthylen oder Propan etwa 2800.

Die Katalysatoren vermögen schon bei gewöhnlicher Temperatur und sogar bei Temperaturen unter 0° eine Reinigung der Gase zu bewirken. In manchen Fällen ist eine Erhöhung der Temperatur vorteilhaft. Auch bei hohem Sauerstoffgehalt der Gase, z. B. bei Luft, gelingt es ohne Wärmezufuhr, den Sauerstoff bis auf wenige tausendstel % zu entfernen. Geht man von einem Stickstoff-Sauerstoff-Gemisch aus das 1% Sauerstoff enthält, so kann man leicht zu einem Sauerstoffgehalt von 0,00002 % gelangen. Geht man von einem Stickstoff aus, der 0,01% Sauerstoff enthält, so erhält man ein Gas, in dem Sauerstoff auch mit den feinsten Methoden nicht mehr nachweisbar ist. Auch Schwefelverblindungen, z. B. Schwefelwasserstoff, Kohlenoxydsulfid und Thiophen, lassen sicn schon bei gewöhnlicher Temperatur so weit entfernen, daß sie analytisch nicht mehr nachweisba- sind.

Auch die Entfernung von Sauerstoff und Acetylen aus technischem Äthylen gelingt schon bei Zimmertemperatur. Bei einer Belastung des Katalysators mit 4001 Gas je 1 Katalysator und Stunde läßt sich der Sauerstoffgehalt von Äthylen von o,og auf 0,0020/0 erniedrigen und das Acetylen vollständig entfernen. Auch andere Verunreinigungen', wie Schwefelwasserstoff und Kohlenoxyd, werden dabei gleichzeitig entfernt. In diesem Fall ist es zweckmäßig, bei etwa I00° oder höher zu arbeiten.

Will man Sauerstoff aus Wasserstoff entfernen, so ist es zweckmäßig, den Katalysator auf einer Temperatur zu halten, die wesentlich unter der Reduktionstemperatur liegt, also auf etwa 200.

Das Verfahren läßt sich bei gewöhnlichem, erhöhtem oder erniedrigtem Druck durchführen.

Der verbrauchte Katalysator kann durch Behandlung mlit einem reduzierenden Gas leicht reaktiviert werden. Ein Katalysator, der Acetylen nicht mehr vollständig entfernt, kann durch Überleiten von Stickstoff wieder gebrauchsfähig werden. Vor der Reaktivierung durch Behandlung mit einem reduzierenden Gas ist es, wenn der Katalysator zur Entfernung von Schwefelwasserstoff gedient hat, zweckmäßig, eine Behandlung mit sauren Gasen, z. B. chlorwasserstofthaltigem Stickstoff, vorzunehmen.

Beispiel I 80 ccm eines Katalysators, der durch Niederschlagen von basischem Kupfercarbonat auf gefälltem Magnesiumsilikat (Cu-Gehalt etwa 260/o) erhalten worden war, werden bei I300 mit Wasserstoff so lange behandelt, bis die Farbe gleichmäßig braunstichigschwarz geworden ist. Leitet man über einen so vorbehandellten Katalysator je Stunde 6 1 Luft bei gewöhnlicher Temperatur, dann wird der Sauerstoff unter Temperaturanstieg bis auf etwa 0,002 °/o entfernt.

Arbeitet man unter denselben Bedingungen mit einem handelsüblichen Kupfer - Chrom - Kieselgel -Katalysator, so tritt überhaupt keine Reaktion. ein.

Erst bei Temperaturen über 110° beginnt der Katalysator mäßig zu wirken.

Beispiel 2 Ein Kupfer-Magnesiumsilikat-Katalysator, der noch geringe Mengen Barium, Zink, Chrom und Wasserglas enthält, wird bei I500 mit Kohlenoxyd reduziert. Ein technisches äthylen, das. etwa 0,09% Sauerstoff, 0,050/0 Kohlenoxyd, 0,11% Acetylen und Spuren Schwefelwasserstoff enthält, wird beim Durchgang durch den Katalysator bei I00° und einer volumenmäßigen Belastung von 400: 1 je Stunde praktisch vollständig von den genannten Verunreinigungen befreit.

Auf dieselbe Weise kann man auch Propylen reinigen.

Beispiel 3 Über einen Kupfer-Magnesiumsilikat-Katalysator, wie er im Beispiel 2 beschrieben ist, leitet man bei gewöhnlicher Temperatur, ohne den Katalysator vorher zu reduzieren, Kohlendioxyd, das I Volumprozent Schwefelwasserstoff enthält. Bei einer volumenmäßigen Belastung des Katalysators von 200:1 je Stun.de erhält man ein Gas, in dem Schwefelwasserstoff nicht mehr nachweisbar ist.

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen aus Gasen oder Dämpfen, dadurch gekennzeichnet, daß man das zu reinigende Gas über einen gegebenenfalls reduzierten Kupfer-Magnesiumsilikat - Katalysator nach Patent 869 052 leitet.