PL33316B3 - Sposób otrzymywania weglowodorów za pomoca reakcji tlenku wegla z wodorem - Google Patents

Description

Najdluzszy cias trwania patentu do 25 stycznia 1959 r.W patencie nr 32558 opisana sposób o- trzymywania z tlenku wegla i wodoru we¬ glowodorów zawierajacych wiecej anizeli jeden atom wegla w czasteczce oraz ciek¬ lych lub stalych pochodnych tlenowych weglowodorów. Sposób ten przeprowadza sie w obecnosci katalizatorów, skladaja¬ cych sie ze spieczonego metalu z grupy ze¬ laza, otoczonego ciecza.Stwierdzono obecnie, ze sposób opisany w tym patencie daje wieksze korzysci, je¬ zeli jako katalizatory stosuje sie wymie¬ nione spieczone metale grupy zelaza wraz z takimi zwiazkami potasowcowymi, które w roztworze wodnym wykazuja odczyn o- bojetny lub kwasny i które praktycznie nie rozkladaja sie w temperaturze do 1000° C.Poza tym stwierdzono, ze katalizatory wymienione mozna równiez stosowac w przypadku, gdy nie sa one otoczone ciecza podczas reakcji, np. gdy ta ostatnia prze¬ prowadza sie w postaci gazowej.Spieczone metale grupy zelaza, z któ¬ rych najczesciej stosuje sie zelazo, mozna przyrzadzic najdogodniej z odpowiednich proszków metali lub metali w postaci poro¬ watej.Proszki metali mozna sporzadzic w jaki¬ kolwiek odpowiedni sposób, np. przez roz¬ klad organicznych zwiazków metali, jakkarbonylku zelaza, przez redukcje pylu tlenków lub wodorotlenków metali lub przez rozklad i redukcje innych odpowied¬ nich zwiazków metali, jak weglanów, azo¬ tanów lub szczawianów.Odpowiednie metale w postaci porowatej mozna otrzymac przez redukcje tlenków lub wodorotlenków metali w postaci wiek¬ szych brylek lub przez sprasowanie prosz¬ ków metali. "" Spieczenie metali osiaga sie przez ogrze¬ wanie do temperatury ponad 500° C, naj¬ korzystniej ponad 600° C az do temperatu¬ ry 1000° C, przez czas tak dlugi, az nastapi widoczne zmniejszenie sie objetosci (naj¬ lepiej wiecej anizeli 10°/<)( W przypadku proszków metali, czastki proszku zbijaja sie, a w przypadku metali porowatych za¬ chodzi zmniejszenie sie porowatosci. Pod^ czas spiekania stosuje sie atmosfere gazów nie powodujacych utleniania, np. azotu.W wielu przypadkach jest korzystnie prze¬ prowadzic spiekanie w obecnosci gazów re¬ dukujacych, jak wodoru lub gazów zawiera¬ jacych wodór. Spiekanie mozna tez prze¬ prowadzic w prózni. Gdy jako material wyjsciowy stosuje sie zwiazki metali, któ¬ re sie redukuje, to najpierw przeprowadza sie redukcje w stosunkowo niskich tempe¬ raturach, np. w temperaturze od 400° — 500° C w obecnosci gazów redukujacych, przy czym nie zachodzi spiekanie, po czym spieka sie metale w temperaturze ponad 500° C, korzystnie ponad 600° C, w obec¬ nosci gazów nie utleniajacych lub w prózni.Redukcje i spiekanie mozna równiez prze¬ prowadzic w jednym zabiegu, np. traktujac tlenek w temperaturze powyzej 500° C (np. 850° C) gazami redukujacymi, przez taki okres czasu, ze nie tylko zachodzi redukcja, lecz równiez spiekanie utworzonego meta¬ lu. Szybkosc strumienia i cisnienie czastko¬ we wodoru winno byc dobrane do szybkosci redukcji traktowanego zwiazku metalu.Spiekanie mozna tez przeprowadzac pod cisnieniem wyzszym od atmosferycznego a takze w kilku zabiegach pod róznymi cis¬ nieniami i,w róznych temperaturach.Jako zwiazki potasowcowe, które sie do¬ daje do wytwarzanego katalizatora, wy¬ mienic mozna szczególnie chlorowcopota- sowce, np. chlorek potasu, bromek potasu, chlorek sodu lub fluorek sodu. Inne zwiaz¬ ki potasowców, nadajace sie do sposobu wedlug wynalazku, sa to np. nie reagujace alkalicznie fosforany sodu lub potasu, jak fosforan sodu pierwszorzedowy lub fosfo¬ ran potasu pierwszorzedowy. Wymienio¬ nych zwiazków potasowcowych dodaje sie zwykle w ilosciach od 0,5°/° do 15% wago¬ wych lub wiecej w stosunku do ilosci uzy¬ tego metalu. W wielu przypadkach starcza nawet dodatek 0,l°/o lub mniej.Zwiazków potasowcowych mozna doda¬ wac do stosowanych jako katalizatory me¬ tali przed, po lub nawet podczas spiekania.Na przyklad zelazo metaliczne, otrzymane przez rozklad karbonylku zelaza, moze byc zmieszane w stanie wilgotnym ze stalym chlorkiem sodu przed spiekaniem. Do zwiazków zelaza, jak tlenków lub wodoro¬ tlenków, mozna przed ich redukcja do ze¬ laza metalicznego dodawac bromku sodu.W wielu przypadkach jest korzystnie osa¬ dzac zwiazki potasowców w postaci roz¬ tworów wodnych na metalu lub'zwiazku metalu poddawanemu redukcji.Do proszków lub porowatych metali mozna jako dodatek do wymienionych wy¬ zej zwiazków potasowców stosowac jeszcze inne substancje zwiekszajace ich aktyw¬ nosc, np. tlenki lub wodorotlenki glinu, dwutlenek krzemu, zwiazki miedzi, tytanu, manganu, wolframu, molibdenu, chromu, toru, ceru, cyrkonu lub inne metale ziem rzadkich. Wymienionych substancyj dodaje sie jedynie w malych ilosciach, tak by me¬ tal grupy zelaza tworzyl glówny skladnik katalizatora.Gazy wyjsciowe, tlenek wegla i wodór, mozna stosowac w tych samych ilosciach objetosciowych, lecz tlenek wegla moze tez - 2 -byc w nadmiarze do wodoru lub odwrotnie.Dodatkowe ilosci tlenku wegla lub wodoru, lub obydwóch gazów mozna tez dodawac w róznych czesciach komory reakcyjnej.W wielu przypadkach korzystnie jest pod¬ dawac reakcji mieszaniny gazów zawiera¬ jace tlenku wegla wiecej anizeli 50%, np. 60% — 70°/°.Reakcje tlenku wegla z wodorem jest ko¬ rzystnie przeprowadzac w temperaturach miedzy 180° C a 450° C, najkorzystniej pod zwiekszonymi cisnieniami od 5 do 100 atm lub wyzszymi, mozna jednakze stosowac równiez cisnienie atmosferyczne. Produk¬ tami reakcji sa glównie nisko wrzace we¬ glowodory, wrzace w granicach wrzenia benzyn, lecz tworza sie równiez wyzsze weglowodory, które wra w granicach wrze¬ nia olejów srednich i olejów ciezkich, jak równiez stale weglowodory parafinowe i weglowodory gazowe ' zawierajace wiecej anizeli jeden atom wegla w czasteczce.Poza tym otrzymuje sie równiez ciekle po¬ chodne tlenowe weglowodorów, np. meta¬ nol lub wyzsze alkohole, jak alkohol izo- butylowy, ketony, aldehydy oraz kwasy w mniejszych lub wiekszych ilosciach zalez¬ nie od utrzymywania szczególnych warun¬ ków reakcji.Przyklad. Proszek zelaza, który otrzy¬ mano przez termiczny rozklad karbonylku zelaza, rozrabia sie na paste z 5% wago¬ wymi chlorku potasu i ta sama iloscia wo¬ dy, nastepnie podgrzewa sie, prasuje w ksztaltki wielkosci grochu, po czym przez 4 godziny traktuje sie wodorem w tempe¬ raturze 850° C, podczas którego zachodzi spiekanie. Katalizator tak uzyskany u- mieszcza sie w naczyniu reakcyjnym,' do którego doprowadza sie mieszanine gazów zawierajaca 55% tlenku wegla, 44°/< wo¬ doru i 1 ?/o azotu, w temperaturze 330° C i pod cisnieniem 15 atm.Otrzymuje sie produkt ciekly, który sklada sie glównie z weglowodorów (z kil¬ koma procentami pochodnych tlenowych weglowodorów), które w 95°/» wra w gra¬ nicach wrzenia benzyny. PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób otrzymywania weglowodorów za pomoca reakcji tlenku wegla z wo¬ dorem wedlug patentu nr 32558, zna¬ mienny tym, ze jako katalizatory sto¬ suje sie metale grupy zelaza poddane spieczeniu wraz z aktywatorami beda¬ cymi zwiazkami potasowców, które w roztworze wodnym wykazuja odczyn obojetny lub kwasny i które praktycz¬ nie nie rozkladaja sie w temperaturach do 1000° C.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie katalizator nie oto¬ czony ciecza.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, 2, znamienny tym, ze jako metal grupy zelaza stosuje sie zelazo.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1—3, znamienny tym, ze jako zwiazek potasowcowy sto¬ suje sie chlorowcopotasowiec. N. V. Internationale Kool- waterstoffen Synthese Mij, (International Hydrocarbon Synthesis Company) Zastepca: Mgr Andrzej Au rzecznik patentowy Drukarnia Panstwowa Nr 1 w Warszawie. Zam. 2659 PL