PL5836B1 - Sposób zuzytkowania metanu. - Google Patents

Description

Metan, bedacy najprostszym weglowo- doriemi fazowym, badz w postaci gaziu natu¬ ralnego, wydzielajacego sie z ziemi w za.- glebiach weglowych i naftowych, bajdz w po¬ staci skladnika, stanowiacego najglówniej - sza (po wodorze) czesc gazu, otrzymywa¬ nego przy destylacji olejów, badz wreszcie otrzymywany chemicznie w sposób sztuczny lufc naturalny, nie zostaj dotychczas wyko¬ rzystany przemyslowo: spalano go tylko mozliwie calkowicie do oswietlenia i ogrze¬ wania lub tez chlorowano.Wprawdzie juz zaznaczono, ze mozna go przerabiac na alkohol metyliowy lub al¬ dehyd mrówkowy przez utlenianie w stop¬ niu mniejszym lub wiekszym zapomoca tle¬ nu czasteczkowego, lecz sposób ten w po¬ staci w jakiej go proponowano nie dopro¬ wadzil dotychczas do wyników1 dodatnich; Obecnie wykryto, stosownie do wyna¬ lazku niniejiszeigo, sposób posredni lecz pewny, majacy na celu otrzymywanie z me¬ tanu zwiazków chemiiczinych o znacznej wartosci. W tym celu metan spala sie u- przednio niecalkowicie z tlenem, którego objetosc równa sie lub jest nieco wieksza od polowy jego wlasnej objetosci; w ten sposób osiaga eie .spalanie niecalkowite, któ¬ re wyraza sie równaniem: (1) CH4+y2 02=CO+2ti2 + 11,4 kat; mteszraniilne fCÓ + 2flt2) stosuje sie jalko taka do otrzymywania alkoholu metylowe-go lub innych (pochodnych zwiazków tleno¬ wych zapomoca katalizy prowadzlonej pod cisnieniem wedlug znanych sposobów, któ¬ ra to reakcja daje sie wyrazic równaniem: (2) n C0+2n Ht= C„ Mn+20+(n-l) H20; Skoro w równaniu tern n = 1, natenczas o* trzymuje sie alkohol metylowy i reakcja przebiega w dwóch stad(jach wedlug równa¬ nia: (3) n CHl + niiO + (n-1) H20 przy n=l równanie to przeksztalca sie na Cff4 + xh 02 = Cff4 O (alkoholi metylowy) t. j. na równania, przytoczone powyzej; reakcja ta jednak nie daje sie przeprowadzic bezpo¬ srednio bez bardzo powaznych trudnosci praktycznych.W celu prawidlowego osiagniecia nie¬ calkowitego spalania metanu wedlug rów¬ nania (1) stosownie do wynalazku niniej- sizego napotyka sie na szczególne trudnosci; mianowicie spalanie to nalezy prowadzic w wysokiej temlperaturze (okdlo 1000°C) alby w ten sposób umilknac laczenia sie tle¬ nu z wodorem i wytwarzania pary wodnej oraz wydzielania wegla z jednej strony i u- lletoiania wegla na kwas weglowy z drugiej strony; ten ostatni winien utlenic sie na tle¬ nek wegla. W celu unikniecia tych niedo¬ godnosci, najkorzystniej jest w praktyce przepuszczac mieszanine obu tych gazów (tnetanu i tlenu) w ilosciach Wskazanych powyzej, przez mase rozlzarzona, która mo¬ ze byc utworzona z jakiegokolwiek badz tworzywa ogniotrwalego; korzystniej1 jest jednak utworzyc ja z paliwa stalego, jak drewmo, wegiel drzewiny, kamienny, a Wla¬ sciwie koks. Gaz przepjlywa przez mase rozzarzona o grubosci dowolnej (nip, od 0,50 m do 0,75 mj, najkorzystniej w kie¬ runku poziomym przez 2 otworki umieszczo¬ ne symetryczsnie w podstawach zbiornika o pojemnosci równiez dówoilne|j, w którym to zbiorniku umieszcza sie paliwo jak np. koks. Przy otworkach wylotowych gazu ó- trzymuje sie produkt gazdwy, którego sklad odpowiada w przyblizeniu skladowi wskazanemu powyzej, t ). zawiera dwie objetosci wodorki na jedna objetosc tlenku wegla i który ogrzany jest do temperatury 800° — 1000°C; skoro produkt rzeczony za¬ wiera pewien nadmiar tlenku wegjla, naten¬ czas latwo go zrównowazyc, dodajac od¬ powiednia ilosc wodoru, pochodzacego badz ze zródla postronnego, badz otrzyma¬ nego w sposób znany. Cieplo, wydzielajace sie przy nieca/lkowitem spalaniu metanu, wystarcza jednak zfwykle do wyrównania strat cieplnych i utrzymania masy (koksu) w stanie rozzarzonym. W wypadku prze¬ ciwnym mase rozzarzona nalezy utworzyc z paliwa i w tym celu wystarczy powiek¬ szyc nieznacznie ilosc tlenu w gazie wdinu- chiwanym, a mianowicie o tyle, aby ilosc tlenu uchodzaca z aparatu odpowiadala ilo¬ sci potrzebnego wodoru. Z tego wzgledu, korzystnie jest gaz stosowany (metan i tlen) ogrzac ulprzednio do tem|peratury mozliwie wysokiej, najkorzystniej zapomo¬ ca ciepla, zawartego w gazach uchodzacych z aparatu. Z drugiej zas strony, w celu u- nifcniecia nadmiernego nagrzewania sie rur doprowadzajacych gaz, te ostatnie nalezy studzic strumieniem wody.Keks (lub paliwo tworzace maise rozza¬ rzona) spakujac sie czesciowo 'sluzy jedno¬ czesnie do wyrównania mogacych powstac strat cieplnych, które jednak o ile reakcja ma przebiegac prawidlowo, nie moga byc znaczne, wlskiutek czego ilosc zuzywanego paliwa jest minimalna.Popiól, utworzony wiskutek spalania po¬ wyzszego, motzna usunac badz zapomoca strunuiemila gaJzowego (a nastepnie oddzie¬ lic w sposób znany) badz topi sie je bezpo¬ srednio w aparacie, doprowadzajac don co pewien czas nadtoiiar tlenu i usuiwajac sto¬ piony popiól w postaci cieczy przez, rurke, umieszczona odpowiednio na dnie zbiorni¬ ka z paliwem. W tym ostatnim wypadku. ^ 2 —zaleznie od rodzaju popiolu, nalezy dodac nieznaczna ilosc to|pnilka.Skoro podczas syntezy katalitycznej al¬ koholu w temperaturze wysokiej przy la¬ czeniu! sie tlenku weglla z wodorem tworza sie rówiniez, co sie czesto zdarza, pewne ilosci metanu, ten ostatni mozna, po od¬ dzieleniu go w sposób znany (np. zapomo- ca skraplania czastkowego), poddac spa¬ laniu o którem mowa powyzej, w celu o- trzyimania mieszaniny wodoru i tlenku we¬ gla. . i ¦'!!;.¦! PL

Claims (8)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób zuzytkowania metariu w ce¬ lu otrzymywania zwiazków weglowych wo¬ dorotlenowych, znamienny tern, ze metan spala sie uprzednio niecalkowicie, w ceilti otrzymania mieszaniny gazowej, zawiera¬ jacej w przyblizeniu dwie czasteczki wodo¬ ru na jedna czasteczjke tlen[ku wegla, po- czem wodór i tlenek wegla laczy sie w spo¬ sób znany, np. zapomoca katalizy, prowa¬ dzonej pod cisnieniem, w celu otrzymania jednego lub wiecej produktów wodorotle¬ nowych.
2. 2. Sposób wedlug zastiz. 1, znamien¬ ny tern, ze spalanie niecalkowite metanu u- sfcutecznia sie w obecnosci masy ogniotrwa¬ lej, utrzymywanej w temperaturze wyso¬ kiej, np. okolo 1000°Ct
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamien¬ ny tern, ze miesizanine metanu i tlenu prze¬ puszcza sie przez mase rozzarzona, najko¬ rzystniej w kierunku poziomym.
4. 4. Sposób wedlulg zastrz. 3, znamien¬ ny tem, ze maise rzeczona tworzy sie z pa- HWa stalego np. z koksu olejowego.
5. 5. Sposób wedlulg zastirz, 1, znamien¬ ny tern, ze do mieszaniny gazowe|j, otrzy¬ manej przy niecalkowitem spaleniu meta¬ nu, dodaje sie dodatkowa ilosc wodoru w celu wyrównania ewentualnego nadmiaru tlenku wegla.
6. 6. Sjposób wedlulg zastrz, 4 lu|b 5, zna¬ mienny tem, ze do mieszaniny poczatkowej metanu i tlenu dodaje sie pewna ilosc do¬ datkowa tlenu, potrzebna do spalenia cze¬ sci masy palnej, zwiekszajac ewentualnie ilosc wodoru.
7. 7. Sposób wedlu|g zastrz. 1, znamien¬ ny tem, ze gazy wyjlsciowe (metan i tlen) ogrzewa sie uprzednio do temperatury moz¬ liwie najwyzszej,
8. 8. Sposób wedlug zastrz. 6, znamien¬ ny tem, ze w pewnych odstepach czasu do¬ prowadza sie dodatkowo nowe ilosci tlenu, w cehi stopienia popiolu, powstalego przy spalaniu masy rozzarzonej. G e o r ig e s P a t a r t. Zastepca: M. Skrzypkowski, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL