PL18968B1 - Sposób wytwarzania benzenu i jego homologów. - Google Patents

Description

Przedmiotem patentu Nr. 18654 jest sposób wytwarzania benzenu i jego homolo¬ gów przez traktowanie naftalenu wodorem w obecnosci katalizatorów w wysokich tem¬ peraturach pod cisnieniem, przyczem jako katalizator stosuje sie katalizatory molibde¬ nowe lub wolframowe w polaczeniu z takie- mi ilosciami siarkowodoru, wzglednie cial wytwarzajacych siarkowodór, jak np. siar¬ ki, iz zwieksza sie dzialanie wymienionych katalizatorów, samo zas uwodornianie prze¬ prowadza sie w obecnosci nadmiaru wodoru przy zastosowaniu wysokich cisnien, najko¬ rzystniej powyzej 100 atmosfer, przy tem¬ peraturach, lezacych co najmniej o 20° po¬ nad punktem spadku temperatury. Przez zastosowanie temperatur, lezacych o 60° ponad punktem spadku temperatury lub wiecej, mozna spowodowac tworzenie sie benzenu. Korzystne tworzenie sie benzenu zachodzi przy wysokich cisnieniach czast¬ kowych wodoru, np. wynoszacych 95 do 97% cisnienia calkowitego. Przy nizszych cisnieniach czastkowych wodoru, np. 75 h- 80% cisnienia calkowitego, tworza sie ho- mologi benzenu, jak np. toluen i ksylen. Za¬ miast lub obok naftalenu moga byc podda¬ wane obróbce takze produkty pierwotnego uwodornienia naftalenu, np. tetrahydronaf- talen albo dekahydronaftalen albo miesza¬ nina tychze. Produkty pierwotnego uwodor¬ nienia naftalenu, które tworza sie jako pro¬ dukty uboczne przy wytwarzaniu benzenu i jego homologów, wprowadza sie znowudo procesu i wraz ze swiezym naftalenem poddaje uwodornianiu. Materjaly wyjscio¬ we zawierajace siarke, jak np. surowy naf¬ talen moga byc poddawane obróbce bez u- przedniego oczyszczania, przy uwzglednie¬ niu zawartych w nich substancyj, wytwa¬ rzajacych siarkowodór.Stwierdzono, ze zamiast katalizatorów molibdenowych lub wolframowych moga byc równiez zastosowane katalizatory, za¬ wierajace zelazo, kobalt lub nikiel.Najbardziej nadaja sie zwiazki tlenowe wymienionych metali. Dalej moga byc rów¬ niez zastosowane siarczki tych metali lub same metale. W niektórych przypadkach okazalo sie korzystnem zastosowanie mie¬ szaniny wymienionych katalizatorów lub mieszaniny ich z katalizatorami wedlug pa¬ tentu Nr. 18654 lub tez z innemi metalami lub ich zwiazkami.Zastosowanie tego rodzaju katalizator rów do procesu uwodorniania, zwlaszcza w procesie uwodorniania rozszczepiajacego jest znane. Katalizatory te jednak w obec¬ nosci okreslonej ilosci siarkowodoru nada¬ ja sie do uwodorniania naftalenu. Przy u- wodornianiu naftalenu unikano dotych¬ czas obecnosci zwiazków siarki, Taknp. pa¬ tent amerykanski Nr 1733908 i brytyjski Nr 147471 zaleca obróbke naftalenu oczy¬ szczonego uprzednio. Patent brytyjski Nr 283600 zaleca uwalnianie od trucizn kon¬ taktowych, jak siarka, zarówno uwodornia¬ nych zwiazków cyklicznych, jak i gazów lub mieszanin gazowych.Proces wedlug wynalazku moze byc prowadzony przy ciaglym lub przerywa¬ nym przeplywie gazów. W ostatnim przy¬ padku nalezy uwazac, zeby stosunek ilosci naftalenu, wodoru i siarkowodoru podczas reakcji, jak równiez szybkosc przeplywu par gazowych przez pomieszczenie reakcyj¬ ne byly stale, wzglednie by zawartosc siar¬ kowodoru byla utrzymana podczas tego procesu w granicach korzystnych dla reak¬ cji. Ilosci siarkowodoru, potrzebne do uzy¬ skania wzmozonego dzialania, leza naogól w granicach 1 -r- 15%, najkorzystniej 1 -s- 10% w stosunku do materjalu uwodornia¬ nego. Kazdorazowe najkorzystniejsze ilosci siarkowodoru moga byc ustalone latwo przez wstepne doswiadczenia. Przy zastosowaniu katalizatorów, zdolnych do przejscia w zwiazki siarkowe, nalezy dbac o to, by prócz ilosci siarkowodoru lub siarki, po¬ trzebnej do wytworzenia siarczków, byla obecna takze ilosc siarkowodoru lub wy¬ twarzajacych go materjalów, niezbedna do wzmozenia dzialania katalizatorów. 1) Doswiadczenia bez domieszki siarki.Przyklad I. 300 g naftalenu ogrzewano w ciagu godziny przy 520°C pod cisnieniem poczatkowem wodoru 110 atm w obroto¬ wym autoklawie. Jako katalizator zastoso¬ wano wodorotlenek kobaltu. Otrzymuje sie produkt, który przy 150° nie wrze zupelnie, a przy 180*C wrze w takiej ilosci, która odpowiada 15 % wydajnosci uzyskanego weglowodoru benzenowego.Przyklad II. 300 g naftalenu trakto¬ wano, jak w doswiadczeniu L Jako kata¬ lizator zastosowano 15 g wodorotlenku ze¬ laza. Otrzymuje sie produkt, który do 150° nie wrze wcale, a przy 180° wrze w ilosci, odpowiadajacej 12% wydajnosci weglowo¬ doru benzenowego.Obydwa powyzsze przyklady wskazuja, iz bez dodania siarki uwodornienie prawie wcale nie ma miejsca. Ponizej podane do¬ swiadczenia dowodza, iz przy pomocy do¬ datku siarkowodoru otrzymuje sie znacznie lepsze wyniki, 2) Doswiadczenia z dodatkiem siarki.Przyklad L 300 g naftalenu ogrzewa¬ no w obrotowym autoklawie przy 110 atm cisnienia poczatkowego wodoru, przy 540°C w ciagu jednej godziny. Jako katalizator zastosowano 15 g (5%) wodorotlenku niklu oraz 10,7 g siarki {3% nadwyzki ponad ilo¬ scia, odpowiadajaca ilosci niklu). Punkt spadku temperatury lezal okolo 490°. O- trzymano 220 cm3 oleju o ciezarze gatunko- — 2 —wym 0,925, z 65% produktów wrzacych przy 180°, co odpowiada 45% wydajnosci weglowodoru benzenowego.Przyklad II. W takich samych wa¬ runkach, jak w przykladzie I, ogrzewano 300 g naftalenu w obrotowym autoklawie z 15 g wodorotlenku kobaltu i 10,7 g siarki (3% nadwyzki ponad ilosc, odpowiadaja¬ ca ilosci kobaltu), jako katalizatorem.Punkt spadku temperatury lezal okolo 495°. Otrzymano 275 cm3 oleju o ciezarze gatunkowym 0,929, z których 64% wrze przy 180°, co odpowiada wydajnosci 46,5% weglowodoru benzenowego.Przyklad III. W obrotowym autokla¬ wie ogrzewano 300 g naftalenu w takich sa¬ mych warunkach, jak w przykladzie I, z 15 g wodorotlenku zelaza i 10,7 siarki (3% nadwyzki ponad ilosc, odpowiadajaca ilo¬ sci zelaza), jako katalizatorem. Punkt spad¬ ku temperatury lezal okolo 485°. Otrzyma¬ no 210 cm3 oleju o ciezarze gatunkowym 0,916, z 72% czesci skladowych, wrzacych przy 180°. Wydajnosc weglowodoru benze¬ nowego 46%.Przyklad IV. W obrotowym autokla¬ wie ogrzewano 300 g naftalenu przy 110 atm poczatkowego cisnienia wodoru w cia¬ gu godziny do 520°. Jako katalizator zasto¬ sowano 15 g wodorotlenku zelaza oraz ta¬ ka ilosc siarki, która przedstawia nadwyz¬ ke 4% ponad ilosc, odpowiadajaca ilosci zelaza. Wydajnosc weglowodoru benzeno¬ wego wyniosla 50%. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wytwarzania benzenu i jego homologów przez traktowanie naftalenu wodorem w nadmiarze w obecnosci katali¬ zatorów i siarkowodoru, wzglednie cial wy¬ twarzajacych siarkowodór, jak np. siarka, przy zastosowaniu wysokich cisnien, najko¬ rzystniej ponad 100 atm, przy temperatu¬ rach powyzej 500°C, znamienny tern, ze ja¬ ko katalizator stosuje sie katalizatory zela¬ zowe, kobaltowe lub niklowe, najkorzyst¬ niej w postaci ich zwiazków tlenowych, lub mieszaniny zawierajacej rózne wymienione katalizatory, w obecnosci 1 h- 15% siarko¬ wodoru w stosunku do uwodornianego ma- terjalu.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze do masy katalitycznej dodaje sie zwiazków molibdenowych i wolframo¬ wych. Deutsche Gold- und S i 1 b e r - S c h e i d e a n s t a 11 vormals Roessler. Zastepca: Inz. J. Wyganowski, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszaw;:. PL