Wynalazek dotyczy sposobu przeprowadzania endotermicznych reakcji katalitycznych zwiaz¬ ków organicznych, a zwlaszcza weglowodorów, poddawanych przemianie w postaci pary Znane sposoby katalitycznego traktowania par weglowodorowych polegaly na tym, ze pary zwiazków organicznych przepuszcza sie przez nieruchoma warstwe granulowanego katalizato¬ ra. Sposób wedlug wynalazku natomiast polega na tym, ze pary__Jy^h_^wiazfc6w: ^rjLeprojwadza sie przez rozdrobniony lob sproszkowany kata¬ lizator, dzieki czemu otrzymiuje sie znacznie wie¬ ksza powierzchnie zetkniecia z katalizatorem, a przez to znacznie podnosi jego skutecznosc dzialania. Aczkolwiek wynalazek nadaje sie glównie do przeprowadzania reakcji w fazie ga¬ zowej, mozna go jednak sitosowac z pewnymi modyfikacjami do przeprowadzania reakcji w fazach mieszanych aJ^Q_jK jazie_cieklej.__ Sposób [wedlug wynalazku umozliwia regu¬ lowanie temperatury w strefie reaikcyjnej bez bezposredniego ogrzewania tej strefy. Cel po¬ wyzszy osiaga sie uzywajac katalizatora Jako przenosnika ciepla, tak iz materialy reagujace otrzymuja cieplo potrzebne do reakcji endoter- micznej od katalizatora ogrzanego wstepnie do wlasciwej temperatury.A zatem, biorac ogólnie, wynalazek dotyczy sposobu przeprowadzania endotermicznych re¬ akcji katalitycznych podczas przechodzenia zwiazków organicznych przez strefe reakcyjna. w obecnosci stalych katalizatorów, polegajacego na tym, ze katalizator w postaci rozdrobnionej ogrzewa sie poza strefa reakcyjna do tem]pera- tury lezacej w temperaturze przemiany zwiaz¬ ków organicznych i przepuszcza reagujace pary lub ciecze wraz z tak ogrzanym katalizatorem przez strefe reakcyjna w ilosci wystarczajacej do dostarczenia ciepla w ilosci potrzebnej do wywolania przemiany, przeprowadzajac katali¬ zator przez sitrefe reakcyjna i utrzymujac orga¬ niczne zwiazki w zetknieciu z katalizatoremprzez czas wystarczajacy do przeprowadzenia reakcji endoterinicznej.Sposób wedlug wynalazku nadaje sde zwlasz¬ cza do katalitycznej przemiany gazowych i ciek¬ lych frakcyj weglowodorów, jak równiez po¬ szczególnych weglowodorów, które paruja bez rozkladu w warunkach do 550° C i 70 atm., np. do rozszczepiania stosunkowo ciezkich frakcji ropy naftowej w celu wytworzenia gazolin, do polepszania wlasciwosci gazolin o stosunkowo niskiej wartosci przeciwstukowej, do uwodor¬ niania rozszczepiajacego, np. odszczepiania wo¬ doru od weglowodorów parafinowych w celu- wytwarzania odpowiednich monoolefin, oraz do reakcji odwodomianda z wytwarzaniem pier¬ scieni nienasyconych w celu wytwarzania zwiaz¬ ków pierscieniowych o charakterze czesciowo nasyconym albo weglowodorów aromatycznych, do odwodorniainia weglowodorów naftenowych oraz do odwodomiania i zamykania w pierscien weglowodorów olefinowych lub acetylenowych.Do wymienionych reakcji mozna stosowac najróznorodniejsze katalizatory. Do reakcji roz¬ szczepiania stosuje sie takie katalizatory, które z uwagi na stopien rozdnobnienia i ciezar (wlas¬ ciwy nadaja sie do przenoszenia w obiegu ko¬ lowym, np. krzemiany naturalne i sztuczne, glin¬ ki surowe i traktowane kwasami, lub ziemie okrzemkowa. Na katalizatorach tych mozna osadzac rózne metale, np. zredukowany nikiel albo inne metale o podobnej aktywnosci kata¬ litycznej. Jako katalizatory odwodorndajace stosuje sie np. zelazo, nikiel, kobalt, platynowce, a zwlaszcza tlenki pierwiastków lewej kolumny grupy 4-tej, 5-tej i 6-tej ukladu okresowego pierwiastków, które stosuje sie na stosunkowo obojetnych nosnikach tego samego rodzaju, jak przytoczone nosniki katalizatorów rozszczepiaja¬ cych. Powyzsze katalizatory sa równiez sku¬ teczne przy wytwarzaniu cyklicznych zwiazków ze zwiazków alifatycznych.W sposobie wedlug wynalazku stosowac moz¬ na czastiki katalizatora o rozmiarach w grani¬ cach od 5 do 200 fi. Stopien rozdrobnienia zia¬ ren kataMzatorów posiada równiez wplyw na przebieg reakcji, poniewaz zweglone substancje tworzace sie w wyniku reakcji ubocznych posia¬ daja czesto charakter smól luib substancji lep¬ kich i w przypadku stosowania zbyt drobnych ziaren w grubej warstwie ziarna te zlepiaja sie i znacznie zwiekszaja opór przeplywajacemu strumieniowi par. W gre wchodza dwa sprzeczne czynniki, mianowicie stosowanie bardziej roz¬ drobnionego katalizatora o mozliwie duzej po¬ wierzchni przy danej wadze oraz ograniczenie stopnia rozdrobnienia ziaren katalizatora w celu unikniecia wzrostu cisnienia w warstwie kata¬ lizatora i wyeliminowania sklonnosci do zlepia¬ nia sie czastek, z wytworzeniem kanalów i oporu w przeplywie.Do wykonywania sposobu wedlug wynalazku stosuje sie róznego rodzaju urzadzenia. Rodzaj urzadzenia zalezy od wielu czynników, a miano¬ wicie od rodzaju reakcji, rodzaju katalizator temperatury, cisnienia oraz czasu zetkniecia, od ilosci osadów wegla tworzacych • sie w czasie reakcji oraz od odpornosci metali zastosowanych jako tworzywa do wyrobu aparatury.Rysunek przedstawia, urzadzenie do wykony¬ wania sposobu wedlug wynalazku.Przewodem 1 doprowadza sie pare lub ciecz traktowana w obecnosci katalizatorów, np. ogrzane pary weglowodorów poddawane roz¬ szczepianiu. Podczas przechodzenia pary lub cie¬ czy przewodem 1 doprowadza sie sproszkowany katalizator przewodem 12 zaopatrzonym w przer nosnik slimakowy 18. Regulujac stosunek stru¬ mieni materialów reakcyjnych i katalizatora osiaga sie warunki prowadzace do zadanych wy¬ ników. Po przejsciu przez strefe reakcyjna 2 produkty reakcji wchodza do rozdzielacza 3 do¬ wolnego typu, np. rozdzielacza cyklonowego, wytwarzajacego wiry powodujace oddzielenie sie czastek katalizatora dzieki sile odsrodkowej, albo rozdzielacza elektrycznego. W celu obnize¬ nia temperatury produktów przemiany do tem¬ peratury ponizej temperatury reakcyjnej prze¬ widziana jest chlodnica 4 sluzaca do chlodzenia produktów i zaitrzymywania reakcji w dowol¬ nym okresie. Cylinder 5 polaczony w górze z oddzielaczem i otwarty na dnie stanowi prze¬ grode skierowujaca wprowadzane produkty re¬ akcji w dól i powodujaca skuteczniejsze rozdzie¬ lanie, tak iz produkty reakcji, które odprowa¬ dza sie do frakcjonowania albo innego celu prze¬ wodem 6, nie porywaja ze soba do góry czastek katalizatora. Sproszkowany katalizator osadza sie w miejscu 7 na dnie rozdzielacza i przechodzi przewodem 8 do przewodu 12, z którego dopro¬ wadza sie go z powrotem, jak juz wspomniano, do strefy reakcyjnej. Przewód 12 jest zaopa¬ trzony w slimacznice 13 osadzona na wale 11 poruszanym silnikiem 10. W celu unikniecia zweglania osadów na czastkach katalizatora pod¬ czas powrotu do strefy reakcyjnej, stosuje sie dodatkowo przenosnik w postaci gazu obojetne¬ go doprowadzanego stalym strumieniem przewo¬ dem 9. W celu doprowadzenia sproszkowanego — 2 —r katalizatora ponownie do temperatury optymal¬ nej sluzy ogrzewacz 14 zaopatrzony w przewód doprowadzajacy 15 i odprowadzajacy 16 do do¬ prowadzenia i odprowadzenia czynnika grzej¬ nego.Stosunek ilosci katalizatora do pary dobiera sie taki, aby pojemnosc cieplna katalizatora od¬ powiadala pojemnosci cieplnej pary. Katalizator ogrzewa sie wstepnie albo oziebia wstepnie do temperatury pozadanej, o ile jego temperatura jesfc zbyt wysoka, przy czym material trakto¬ wany doprowadza sie oddzielnie do zadanej tem¬ peratury reakcji i nastepnie miesza w odpowied¬ nim stosunku z katalizatorem za pomoca dyszy, slimaka albo innego urzadzenia.; Jako naczynie reakcyjne sluzy wezownica,.wiazka rur lub jed¬ no duze naczynie. Duza pojemnosc cieplna kata¬ lizatora dziala jako zasobni^ ciepla, tak iz cie¬ plo reakcji nie wplywa w sposób widoczny na zmiane temperatury. Przewodzenie ciepla przez sciany naczynia reakcyjnego nie jest przeto ko¬ nieczne, co pozwala na stosowanie rur o duzej srednicy albo naczyn o duzej srednicy. Mie¬ szanine gazu i katalizatora opuszczajaca na¬ czynie reakcyjne rozdziela sie, jak (wspomniano, za pomoca urzadzenia elektrostatycznego, cyklo¬ nowego lub innego znanego sposobu. Tak odzys¬ kany katalizator zostaje zawracany, przy czym w celu zachowania ciepla czastek tego kataliza¬ tora stosuje sie odpowiednio rozmieszczone i izo¬ lowane rozdzielacze oraz przewody zawracajace.Mozna na przyklad zastosowac rozdzielacz cy¬ klonowy mtak umieszczony w przestrzeni reak¬ cyjnej, iz jego wylot dda par stanowi wylot prze¬ strzeni reakcyjnej, podczas gdy osobny prze¬ wód zwrotny rozdzielacza przenosi oddzielny ka¬ talizator, zawracajac go bezposrednio do reakcji.Gazy uchodzace poddaje sie dowolnym innym przeróbkom, o ile to pozadane.Przyklad. Katalityczne odwodornienie bu¬ tanu przeprowadzono w obecnosci katalizatora glmowo-chromowego, w temperaturze okolo 575° C, z predkoscia 2000 objetosci gazu na go¬ dzine na objetosc przestrzeni reakcyjnej (mie¬ rzac w temperaturze 15,6° C i pod cisnieniem atmosferycznym) przy przemianie 33,3 % w jed¬ nym obiegu. U wlotu do przestrzeni reakcyjnej zmieszano butan o temperaturze 564° C z kata¬ lizatorem o temperaturze 602° C. Strefa reak¬ cyjna skladala sie z bebna o srednicy okolo 1,83 m i wysokosci 9,15 m, tak iz predkosc liniowa gazu wynosila 915 metrów na godzine, przy spadku cisnienia 1,27 om slupa wody. Stosujac nieru¬ choma warstwe katalizatora w celu porównaw¬ czym trzeba bylo z uwagi na temperature i spa¬ dek cisnienia stosowac rury 3,05 m dlugie o sred¬ nicy 6,67 cm, przy czym okazalo sie, az potrzeba 2000 takich rur w procesie ciaglym, aby uzyskac zadana wydajnosc. W zwiazku z konieczna re¬ generacja trzeba bylo uzyc 3000 — 6000 rur, na¬ potykajac na liczne trudnosci w konstrukcji i ogrzewaniu.W przykladzie wedlug wynalazku utrzymy¬ wano zawartosc sproszkowanego katalizatora wynoszaca 10,75 kg na 1 m* par stosujac cyr¬ kulacje 22,680 kg na minute oraz calkowita po¬ jemnosc cieplna okolo 3780 'duzych kalorii na stopien i na minute. Calkowita pojemnosc ciepl¬ na butanu wynosi 505 duzych kalorii na 1 sto¬ pien na minute, a calkowite cieplo potrzebne do reakcji powodowalo wzrost temperatury do 38,9° C. PL