PL6650B1 - Sposób urzadzenie do katalitycznego otrzymywania alkoholi i innych organicznych zwiazków tlenowych. - Google Patents

Description

Wodór, jak równiez weglowodory ga¬ zowe moga rozmaicie reagowac z tlenkiem wegla i bezwodnikiem weglowym, zaleznie od warunków reakcji. W technice szcze¬ gólne znaczenie maja te reakcje, które za¬ chodza w obecnosci) katalizatora w sprezo¬ nych mieszaninach wymienionych gazów, a zwlaszcza prostsze z nich, prowadzace do wytwarzania alkoholu metylowego i etylo¬ wego: CO + 2H0 = CHs.OH C02 + 3H2 = CHs.OH + H20 CO + H2 + CH4 = C2 H5 OH C02+2 H2+CH4=C 2 Hs.OH+H20.Obok tych reakcyj zachodza i bardziej zlozone, prowadzace do wytwarzania wyz¬ szych alkoholi, aldehydów, ketonów i kwa¬ sów. Jezeli mieszanina reagujaca zawiera pewna ilosc azotu, to mo<£a powstawac równiez i aminy.Dla techniki wazne sa nietylko te reak¬ cje, przy których powstaja produkty jed¬ nolite i dostatecznie czyste do dalszego u- zytku, albo mieszaniny latwo dajace sie oddzielac, lecz takze i te reakcje, które daja trudno rozdzielajace sie mieszaniny zwiaz¬ ków organicznych (przewaznie mieszaniny wyzszych alkoholi, aldehydów, ketonów i kwasów), które mozna latwo otrzymywac przy odpowiedniej zmianie warunków pracy t. j. cisnienia, temperatury, skladu kataliza¬ tora oraz mieszaniny reakcyjnej.Mieszaniny produktów takich reakcyj bezposrednio lub po taniej i prostej obróbce nadaja sie dorozmaitych celów, np. jako srodek denatu- racyjny dla alkoholu etylowego, jako roz¬ puszczalnik, jako paliwo do ogrzewania i do oswietlania.Wszystkie powyzsze reakcje polaczone sa ze zmniejszeniem objetosci i skutkiem tego latwiej dadza sie wykonac pod zwiek- szonem cisnieniem. Temperatura przytem moze sie wahac w szerokich granicach za¬ leznie od celu, np. w niektórych wypad¬ kach trzeba prowadzic reakcje przy 250°C, a w innych przy 450°. Wedlug niniejszego wynalazku mieszanine gazów przed jej przejsciem ponad katalizatorem ogrzewa sie gazami uchodzacemi z komory katali¬ tycznej, przyczem wymiana ciepla miedzy temi gazami odbywa sie w przewodzie bocznym; nastepnie gazy przeznaczone do reakcji ogrzewaja sie cieplem, wywiaza- nem w komorze katalitycznej, albo cieplem z urzadzenia ogrzewajacego lub cieplem z obu tych zródel, poczem dopiero gazy prze¬ prowadza sie ponad katalizatorami. Po skonczonej reakcji nastepuje znowu wy¬ miana ciepla jak wyzej.Do reakcji mozna z jednej strony sto¬ sowac wodór, a z drugiej tlenek wegla.Wodór mozna równiez zastapic przez we¬ glowodory gazowe albo przez mieszanine weglowodorów gazowych z wodorem. Za¬ miast tlenku wegla mozna stosowac bez¬ wodnik gazowy albo mieszanine tlenku we¬ gla z bezwodnikiem weglowym.Aby sposobem wedlug wynalazku o- trzymac alkohol metylowy i etylowyr jak równiez ich wyzsze homologi, osobno lub w mieszaninie z innemi organicznemi zwiazkami tlenowemi, mozna stosowac aparat katalityczny, skladajacy sie co naj¬ mniej z czterech wspólsrodkowych rur, u- rzadzonych w ten sposób, ze rura central¬ na zawiera urzadzenie ogrzewajace, prze¬ strzen miedzy ta rura a nastepna wypelnio¬ na jest masa katalityczna, nastepna prze¬ strzen miedzy rurami stanowi odzyskiwacz ciepla (rekuperator), ostatnia zas sluzy do doprowadzania 'strumienia zimnego gazu wzdluz wewnetrznej sciany zewnetrznej rury cisnieniowej. Prócz tego aparat moze byc tak zbudowany, ze zmienianie masy katalitycznej moze sie odbywac przez pro¬ ste otwieranie czopa, znajdujacego sie na pokrywie zamykajacej.Na zalaczonym rysunku przedstawiono przyklad aparatu do wykonania wynalaz¬ ku. Przez 1 oznaczono zewnetrzna rure ci¬ snieniowa o mocnych scianach; 2, 3, 4 o- znaczaja cylindryczne wspólsrodkowe scia¬ ny dzielace przestrzen cisnieniowa na czte¬ ry czesci, oznaczone przez 6, 7, 8 i 9. W przedziale 6 znajduje sie elektryczne u- rzadzenie ogrzewajace, w przedziale 7 ma¬ sa katalityczna, zas przez przedzialy 8 i 9 przeplywaja gazy, przechodzace przez aparat w nastepujacy sposób: wchodza one do aparatu przez rure 11, nastepnie dostaja sie przez kanal 12 do przestrzeni 9, przez która przechodza zdolu do góry, przyczem ogrzewaja sie cieplem gazów, przeplywajacych przez komore 8, oddzie¬ lona od komory 9 sciana 4. Po dojsciu do szczytu komory 9, gazy przez kanal 13 przedostaja sie do komory 6, przez która przeplywaja zgóry nadól, przyczem ogrze¬ waja sie cieplem elektrycznego urza¬ dzenia ogrzewajacego albo tez cie¬ plem sciany 2 od komory katalitycz¬ nej 7 lub wreszcie cieplem z obu tych zródel. Przy puszczaniu w ruch aparatu u- zywa sie oczywiscie tylko ogrzewania elektrycznego. Gdy gazy osiagna w ten sposób temperature reakcji, wtedy wcho¬ dza do komory 7 i podnosza sie zdolu do góry ponad mase katalityczna. Ostatecznie gazy przechodza przez komore 8 zgóry na¬ dól, przyczem jak juz wyzej wspomniano, za posrednictwem sciany 4, oddaja swe cie¬ plo gazom wchodzacym do aparatu i wy¬ chodza przez kanal 14 aby przez przewód 15 przedostac sie do urzadzenia chlodni¬ czego. Na rysunku oznaczono linjami kre- skowanemi dwie najwazniejsze zmiany — 2 —kierunku przeplywu gazów. Jak widac z rysunku oprócz wyzej wspomnianych czte¬ rech rur, mozna zastosowac równiez i pia¬ ta, a mianowicie rure 5, skutkiem czego tworzy sie komora 10. Gazy moga, jak po¬ przednio, wchodzic przez rure 11 i rozdzie¬ lac sie w dwóch przedzialach 9 i 10, aby pózniej laczyc sie w górnej czesci, przecho¬ dzac poprzez otwory w rturze 5; albo tez moga one wchodzic do aparatu u góry przez rure 16 i najprzód przeplywac przez ko¬ more 10 zgóry nadól, a nastepnie przez ko¬ more 9. W obu tych wypadkach dalszy o- bieg gazów pozostaje bez zmiany.Dla ulatwienia wymiany ciepla miedzy gazami znaj duj acemi sie w przedzialach 8 i 9, a gazami przeplywaj acemi przez prze¬ dzialy 6 i 7, powierzchnie scian rury 2 i 4 moga byc faliste lub zaopatrzone w zebra i tym podobne urzadzenia. Natomiast rura 3 w razie potrzeby moze byc wykonana czesciowo lub calkowicie z" materjalu o mniej szem przewodnictwie ciepla.Jak wynika z rysunku dla usuniecia z aparatu masy katalitycznej wystarczy wy¬ jac tylko czop 19, zas w celu doprowadze¬ nia masy katalitycznej wystarcza usunie¬ cie jednego lub kilku czopów 17, zamyka¬ jacych kanaly 18.Najwazniejsze korzysci, jakie daje wy¬ zej opisany aparat, pominawszy latwosc wymiany katalizatora, polegaja na racjo- nalnem wykorzystaniu wewnetrznej prze¬ strzeni aparatu, na równomiernosci tempe¬ ratury w przestrzeni katalitycznej, na la¬ twosci utrzymania temperatury w zada¬ nych granicach oraz na daleko posunietem odzyskiwaniu ciepla. Prócz tego tempera¬ tura rury cisnieniowej jest bardzo niska i skutkiem tego wytrzymalosc rury jest za¬ dawalajaca.Przy uzyciu wyzej opisanego aparatu korzystnie jest pozadane reakcje przepro¬ wadzac w zamknietym zespole aparatów.Zespól ten zawiera mianowicie chlodnice, gdzie stygna gazy poreakcyjne, dalej jed¬ no lub kilka urzadzen do rozdzielania u- tworzonych zwiazków, wreszcie urzadzenie do wprawiania w obieg gazów. W razie po¬ trzeby do zespolu mozna wlaczyc równiez inne aparaty, jak rozdzielacz dla oleju, o- czyszczacz gazu i inne.Do takiego zespolu doprowadza sie bez przerwy swieza mieszanine gazów w ilosci odpowiadajacej ilosci tworzacych sie pro¬ duktów tak, ze wszystkie stadja procesu przebiegaja w sposób ciagly. PL PL

Claims (7)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób otrzymywania alkoholu me¬ tylowego i etylowego oraz ich wyzszych homologów, zapomoca reakcji katalitycz¬ nej miedzy wodorem a tlenkiem wegla, znamienny tern, ze mieszanina przed przej¬ sciem ponad katalizatorem ogrzewa sie cie¬ plem gazów wychodzacych z komory kata¬ litycznej, a nastepnie cieplem komory ka¬ talitycznej albo urzadzenia ogrzewajacego lub cieplem z obu tych zródel az do tempe¬ ratury reakcji, poczem przeplywa ponad masa katalityczna, a nastepnie oddaje swe cieplo czesciowo lub calkowicie gazom swiezo doplywajacym tak, ze wszystkie te stadja procesu odbywaja sie w jednym a- paracie.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze zamiast tlenku wegla stosuje sie bezwodnik weglowy albo mieszanine tlen¬ ku wegla z bezwodnikiem weglowym.

3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, zna¬ mienny tern, ze zamiast wodoru stosuje sie weglowodory gazowe albo mieszanine wo¬ doru i weglowodorów gazowych.

4. Urzadzenie do wykonania sposobu wedlug zastrz. 1—3, znamienne tern, ze w aparacie katalitycznym masa katalityczna znajduje sie w komorze, utworzonej przez dwie wspólsrodkowe rury,

5. Urzadzenie do wykonania sposobu wedlug zastrz. 1—3, znamienne tern, ze aparat katalityczny sklada sie co najmniej - 3 -z czterech wspólsrodkowych rur, przyczem w pierwszej z nich znajduje sie elektrycz¬ ne urzadzenie ogrzewajace, zas w prze¬ strzeni miedzy ta rura a nastepna—masa katalityczna, a nastepne przestrzenie mie- dzyrurowe stanowia: odzyskiwacz ciepla oraz miejsce przeplywu zimnych gazów, aby mozna bylo utrzymac wewnetrzna sciane zewnetrznej rury cisnieniowej w ni¬ skiej temperaturze, przyczem gazy przed wejsciem do komory katalitycznej podgrze¬ waja sie uprzednio cieplem goracych gazów wychodzacych z tej komory, a nastepnie doprowadzane sa do temperatury reakcyj¬ nej cieplem elektrycznego urzadzenia o- grzewajacego albo cieplem komory reak¬ cyjnej lub wreszcie cieplem obu tych zró¬ del jednoczesnie, poczem przechodza po¬ nad masa katalityczna i ostatecznie prze¬ wazna ilosc swego ciepla oddaja swiezo doplywajacym gazom.

6. Urzadzenie wedlug zastrz. 4 i 5, do wykonania sposobu wedlug zastrz. 1—3, znamienne tein, ze w otworach plyt zamy¬ kajacych aparat znajduja sie czopy, któ¬ rych usuniecie wystarcza do wyjmowania i wkladania do aparatu masy katalitycznej bez zdejmowania plyt zamykajacych lub jakichkolwiek innych czesci aparatu.

7. Urzadzenie wedlug zastrz. od 4—6, do wykonania sposobu wedlug zastrz. od 1—3, znamienne tern, ze aparat wedlug zastrz. od 4 do 6 wlacza sie do zespolu urzadzen, pozwalajacego na usuwanie wy¬ tworzonych produktów oraz ponowne prze¬ prowadzenie ponad katalizatorem gazów, które nie weszly w reakcje, wraz z dodat¬ kiem odpowiedniej ilosci swiezych gazów tak, ze poszczególne stadja procesu zacho¬ dzace w poszczególnych aparatach odbywa- ja sie w sposób ciagly. Luigi Casale. Zastepca: I. Myszczynski, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 6650. /5 Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL PL