PL22844B1 - Sposób wytwarzania plynnych weglowodorów. - Google Patents

Description

Niniejszy wynalazek dotyczy wytwa¬ rzania plynnych weglowodorów i ewentu¬ alnie innych organicznych zwiazków przez uwodornianie destrukcyjne stalych mate- rjalów weglowych, jak wegla, torfu, drze¬ wa i t. d.Znane jest napawanie stalych materja- lów weglowych w stanie rozdrobnionym substancja katalityczna, rozpuszczona w wodzie, i nastepne poddawanie materjalu traktowanego uwodornianiu rozkladowe- Okazalo sie jednakze, ze pewne ro- mu, dzaje wegla, zwlaszcza wegla kamienne¬ go, nawet w stanie doskonale rozdrobnio¬ nym maja mala zdolnosc adsorbowania ka¬ talizatorów z rozczynów wodnych. Równiez wegiel brunatny adsorbuje czesto kataliza¬ tor tylko na swej powierzchni, przyczem do wnetrza wegla nie przenika wcale albo przenika tylko nieznaczna ilosc substancyj katalitycznych. W celu osiagniecia wyso¬ kiego stopnia uplynnienia materjalów we¬ glowych w nastepnym procesie uwodornia¬ nia, jest jednakze rzecza pozadana, aby substancja katalityczna przeniknela ziarna weglowe mozliwie calkowicie i równomier¬ nie.Obecnie stwierdzono, iz powyzszychwad mozna uniknac, napawajac staly ma- terjal weglowy roztworem katalizatora w rozpuszczalniku organicznym. Ewentual¬ nie mozna dodawac dalsze ilosci kataliza- toja tego samego lub innego rodzaju wstep¬ nie, równoczesnie albo nastepczo w proce¬ sie w sposób taki sam lub inny, odrazu, dawkami lub w sposób ciagly. Jako kata¬ lizatory stosuje sie np. zwiazki metali gru¬ py 2 h- 8 ukladu okresowego, najlepiej zwiazki metali grupy 5-tej i 6-tej, zwla¬ szcza zwiazki molibdenu albo cyny, jak równiez zwiazki kobaltu, zelaza albo olo¬ wiu. Ponadto mozna stosowac metaloidy, jak chlor, brom, antymon, selen albo ich zwiazki. Z posród zwiazków metali ko¬ rzystnie jest stosowac haloidki, tlenki, so¬ le kwasów sulfonowych, rodanki, zwiazki fosforu, ewentualnie siarczki.Jako odpowiednie rozpuszczalniki or¬ ganiczne mozna wymienic organiczne kwa¬ sy lufo ich bezwodniki, zwlaszcza o niskim ciezarze czasteczkowym, jak kwas mrów¬ kowy, kwas octowy, zwlaszcza kwas octo¬ wy lodowaty, bezwodnik kwasu octowego; aminokwasy, jak glikokol; ketonokwasy, jak kwas pirogronowy lub lewulinowy; a- midy kwasowe, jak formamid; chlorki kwa¬ sowe, jak chlorek acetylowy, chlorek ben¬ zoilu; estry, jak estry octowe, octan gliko¬ lu, ester acetylooctowy, octan benzoilu, estry etylowe i metylowe kwasu mrówko¬ wego, szczawiowego, benzoesowego i sali¬ cylowego, ester etylowy kwasu borowego; kwas glicerynowy, kwas mlekowy, kwas ksantogenowy, kwas ftalowy, estry mety¬ lowe kwasu trójchlorooctowego, kwas wi¬ nowy; alkohole, jak np. alkohol metylo¬ wy, etylowy, benzylowy, amylowy, izopro¬ pylowy; ponadto glikol, gliceryna i cyklo- heksanol oraz ketony, jak aceton, acetyla- ceton, acetonyloaceton, etylopropyloketon, cykloheksanon i acetofenon; aldehydy, jak benzaldehyd i fenyoloacetaldehyd; nitryle, jak acetonitryle, benzonitryl; aminy, np. pirydyne, chinoline, aniline, etyloaniline, etyloamine, benzyloamine, metyloaniline i metyloamine; nitr oz wiazki, jak nitrobenzen i nitrometan, wreszcie etery, jak eter ety¬ lowy, eter benzylowy i dwufenyloeter.Mozna równiez stosowac mieszaniny tych rozpuszczalników.Kwas molibdenowy, molifedenian amo¬ nu, chlorki lub rodanki metali grupy zela¬ za, szczawian cyny, foisforomolibdenian a- monu albo siarczki, np. zelaza lub cyny, mozna stosowac, rozpuszczone w formami¬ dzie; chlorki metali grupy zelaza albo gru¬ py 6-tej, zwlaszcza molibdenu, albo ro¬ danki molibdenu/ wolframu lub zelaza sto¬ suje sie w roztworze acetonu. Chlorek ko¬ baltu, chlorek zelaza, rodanek kobaltu i molibdenu, haloidki molibdenu i kwas mo¬ libdenowy stosuje sie w roztworze acetylo- acetonu albo estru acetylooctowego. Rów¬ niez dobre rezultaty daja roztwory haloid- ków molibdenu, kobaltu i zelaza w aceto- nitrylu. Ponadto mozna stosowac zwiazki wolframu, jak kwas wolframowy, wolfra- mian amonu, jak równiez haloidki metali grupy 5-^-8 ukladu okresowego, rozpu¬ szczone w benzonitrylu, Sole kwasów sul¬ fonowych i haloidki sa latwo rozpuszczalne w slabych zasadach aromatycznych i he¬ terocyklicznych, np. anilinie lufo pirydynie.Wireszcie alkohole okazaly sie dobremi roz¬ puszczalnikami rodanków, soli sulfokwa- sów i haloidków.Materjal weglowy spryskuje sie lub na¬ pawa, np. w stanie doskonale rozdrobnio¬ nym, roztworem katalizatora w temperatu¬ rze zwyklej lub podwyzszonej i nastepnie, ewentualnie, oddestylowuje rozpuszczal¬ nik.Ilosci katalizatora sa stosunkowo male; przewaznie stosuje sie 0.01% lub jeszcze mniej w stosunku do stalego materjalu we¬ glowego. Jednakze mozna równiez stoso¬ wac wieksze ilosci katalizatora, np. 1 h- 5% lub jeszcze wiecej.Czesto korzystnie jest usunac z popio¬ lu, zawartego w weglu, calkowicie lub cze- — 2 —scfówó skladniki, dzialajace zas&dowo, al¬ bo zobojetnic je sfodkanli, dziala jacemi kwasno, np. kwasem lub kwasna sola.Wegiel, traktowany wstepnie w powyz¬ szy sposób, zarabia sie nastepnie na paste z olejeni wysokowrzacym albo mieszanina, zawierajaca olej wysokowrzacy oraz^ olej sredni, i nastepnie poddaje dzialaniu ga¬ zów uwodorniajacych w podwyzszonej temperaturze, najlepiej pod cisnieniem.Duza korzysc daje niniejszy wynalazek przez to, ze katalizator jest dokladnie wy¬ mieszany ze stalym ma ter jalem weglowym, zwlaszcza weglem kamiennym, dzieki cze¬ mu osiaga sie duze wydajnosci plynnych produktów oraz produkty o doskonalym gatunku.Wspomniane uwodornianie przeprowa¬ dza sie zwykle w temperaturach 380° -^ 550°C, Cisnienia stosowane wynosza zwy¬ kle ponad 20 atm, a z reguly powyzej 50 atm. Naogól jednak wchodza w rachube ci¬ snienia 100, 200, 300, 500, a w pewnych przypadkach nawet 1000 atm.Ilosc wodoru, utrzymywana w prze¬ strzeni reakcyjnej oraz czesciach urzadze¬ nia, z nia polaczonych, waha sie znacznie w zaleznosci od rodzaju przerabianego ma- terjalu wyjsciowego albo w zaleznosci od pozadanych wyników. Naogól stosuje sie 400, 600, 1000, 2000, 3000 m3 lub wiecej wodoru, mierzonego- w warunkach normal¬ nych temperatury i cisnienia, na 1 tonne traktowanego mater jalu weglowego.Korzystnie jest stale wprowadzac swie¬ zy materjal weglowy do naczynia reakcyj¬ nego i stale usuwac z niego wytworzone produkty. Ewentualnie, stosuje sie kilka naczyn reakcyjnych, w których utrzymuje sie rózne temperatury oraz cisnienia oraz stosuje rózne katalizatory. Dostatecznie przemienione produkty reakcji usuwa sie z kazdego naczynia reakcyjnego. Materjaly, które niedostatecznie przereagowaly, za¬ wraca sie albo traktuje w dalszem naczy¬ niu reakcyjnem.Proces przeprowadza fcie na jlsptej w plynacym strumieniu gazów uwodorniaja¬ cych. Gazy, uzyte do reakcji, moga byc u^ tworzone z samego wodoru albo z miesza¬ nin, zawierajacych wodór, np, mieszaniny wodoru z azotem, albo gazu wodtiegó albo wodoru, zmieszanego z dwutlenkiem we¬ gla, siarkowodoru, pary wodnej, metanu lufb innych weglowodorów. Ponizszy przy¬ klad objasnia, jak nalezy niniejszy wyna¬ lazek przeprowadzic w praktyce. Podane sa procenty wagowe, o ile inaczej nie za¬ znaczono.Przyklad. Doskonale rozdrobniony we¬ giel kamienny z Zaglebia Ruhry, którego skladniki zasadowe zobojetniono rozcien¬ czonym kwasem siarkowym, spryskuje sie alkoholem metylowym, w którym rozpu¬ szczono kwas molibdenowy, w taki sposób, iz wegiel adsorbuje 0,02% kwasu molibde¬ nowego. Nastepnie suszy sie wegiel i odzy¬ skuje wyparowany alkohol przez skrople¬ nie. Tak wstepnie potraktowany wegiel za¬ rabia sie na paste w stosunku 1 : 1 z ole¬ jem, uzyskanym z tego samego wegla, i nastepnie traktuje wodorem pod cisnie¬ niem 200 atm w 470°C. W ten sposób prze¬ mienia sie 92,5% wegla w produkty prze¬ waznie plynne, zawierajace 3,7% asfaltu.Jesli natomiast wegiel spryskuje sie wod¬ nym roztworem molibdenianu amonu w ta¬ ki sposób, iz wegiel wykaze 0.02% kwasu molibdenowego, i nastepnie podda uwo¬ dornieniu w tych samych warunkach, ule¬ gnie przemianie tylko 87.5% wegla na pro¬ dukty przewaznie plynne, zawierajace 5% asfaltów. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wytwarzania plynnych we¬ glowodorów i ewentualnie innych zwiazków organicznych ze stalych mater jalów weglo¬ wych, jak wegla, torfu, drzewa i tym po¬ dobnych, w stanie rozdrobnionym, najle¬ piej w postaci pasty, przez uwodornianie w obecnosci katalizatorów, znamienny tem, — 3 —%e yyspoinniane materjaly weglowa napawa sie -przed ich uwodornieniem roztworem katalizatora w rozpuszczalniku organicz¬ nym.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze jako rozpuszczalniki organiczne stosuje sie kwasy lub ich bezwodniki, ami¬ nokwasy, ketonokwasy, amidy kwasowe, chlorki kwasowe, estry, alkohole, ketony, aldehydy, nitryle, aminy, zwiazki nitrowe. International Hydrogenation Patents Company Limited. Zastepca: Inz. F. Winnicki, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL