PL9528B1 - Sposób syntetycznego wytwarzania weglowodorów. - Google Patents

Description

Znany jest sposób otrzymywania syn¬ tetycznych weglowodorów przez reakcje tlenku wegla hub bezwodnika weglowego na wodór przy oznaczonych temperatu¬ rach i przy zastosowaniu katalizatorów.Sposoby te nie posiadaja jednak wielkie¬ go znaczenia w technice, a to z jednej strony z powodu szybkiego psucia sie ka¬ talizatora, a z drugiej strony z powodu koniecznosci zgeszczania wodoru przy bardzo wysokich cisnieniach (120—150 atm).Sposób wedlug niniejszego wynalazku umozliwia wytwarzanie metanu i innych weglowodorów z pierwiastków wegla i wodoru i otrzymywanie korzystnych wydaj¬ nosci nawet bez zastosowania specjalnych katalizatorów i wysokiego cisnienia. Wy¬ starczaja tutaj zwykle lub niewiele pod¬ wyzszone cisnienia, jak tez temperatury miedzy 600° a 230°C.Sposób wedlug wynalazku nadaje sie szczególnie przy zastosowaniu czynnego wegla lub gazów zawierajacych tlenek wegla przy temperaturach miedzy 600° a 250°C i specjalnego katalizatora lub bez tegoz.Wynalazek zezwala równiez na zupel¬ ne lub czesciowe pochlanianie wytworzo¬ nych weglowodorów przez nadmiar zasto¬ sowanego wegla.Sposób wedlug wynalazku moze byc np. wykonany przez wprowadzenie do zbiornika, zawierajacego czynny wegiel,v^ wodoru lub gazu, zawierajacego wodór, nip. gazu wodnego* Daja sie jednak uzyc tez ciala zawierajace wegiel, np. wegiel kostny, drzewny i inne roslinne, zwierze¬ ce lub mineralne ciala zweglone. Wodór lub gaz, zawierajacy wodór, zostaje przed¬ tem oczyszczony i osuszony, np. przez przeprowadzenie go przez niewypalone % wapifoo sodowane lub podobne materjaly.Do usuwania porwanych malych suchych czasteczek i oddzielania zgeszezalnych porwanych materjalów sluzy oczyszczanie elektrostatyczne.Przy zastosowaniu wegla drzewnego lub podobnych materjalów korzystnem jest wprowadzic katalizator, jak np. metaliczny nikiel W tym celu mozna najpierw nasy¬ cic wegiel drzewny rozdrobniony szcza¬ wianem' lub azotanem niklu i nastepnie wprowadzic wodór przy temperaturze, re¬ dukujacej sole niklowe na nikiel metaliczny.Wytwarzanie weglowodorów sposobem wedlug wynalazku odbywa sie przy tem¬ peraturach miedzy 600° a 150°C, przyczem nasycone weglowodory (Cn H2 n + 2) po¬ wstaja glównie miedzy 400° a 150°C, a nienasycone weglowodory — miedzy 600° a 400°C. Przez odpowiednie oziebianie mozna wiec otrzymywac zadane weglowo¬ dory, a zarazem regulowac pochlanianie przez nadmiar wegla.Jak juz wymieniono, sposób wedlug wynalazku nadaje sie szczególnie przy za¬ stosowaniu czynnego wegla, otrzymanego przez rozklad tlenku wegla lub gazu, za¬ wierajacego tlenek wegla przy wzglednie niskich temperaturach. Sposób ten umozli¬ wia wytwarzanie z para wodna lub bez niej weglowodorów z oleju, torfu i innych materjalów, zawierajacych wegiel, bez ko¬ niecznosci zastosowania wysokich cisnien, jak przy sposobach Bergiusa i podobnych.Materjaly niedesitylowane, zawieraja¬ ce wegiel, jak np. olej, torf, drzewo, we¬ giel brunatny i podobne, destyluje sie przed gazowaniem, czyli przy wykonaniu wynalazku powstaje koks. Jezeli jednak stosuje sie koks lub destylowane materja¬ ly zawierajace wegiel, koks przemienia sie w gaz generatorowy, w gaz wodny lub tez w CO. W ten sposób otrzymany gaz, za¬ wierajacy tlenek wegla, rozklada sie przy temperaturze miedzy 600° a 230°C, najko¬ rzystniej miedzy 500° a 300° C, przyazRm osadza sie nadzwyczaj objetosciowy we¬ giel czasteczkowy. Po tej reakcji wytwo¬ rzony czynny wegiel moze sluzyc sam ja¬ ko katalizator tak, ze nie zachodzi potrze¬ ba uzywania innego katalizatora, chociaz mogloby byc pozadanem zastosowanie ma¬ lej ilosci tlenku zelazowego, niklowego, kobaltowego lub podobnych materjalów, j a- kokatalizatorów powodujacychrozklad CO.Ponad w ten sposób wytworzonym czynnym weglem przeprowadza sie przy normalnem lub nieco podwyzszonem ci¬ snieniu i przy temperaturach miedzy 400° a 230°C wodór, który tworzy z weglem weglowodory.Reakcje "te mozna wykonac w rozmaity sposób. Mozna np. wprowadzic wodór lub gaz, zawierajacy wodór, do zamknietego zbiornika, w którym znajduje sie nadmiar bardzo czynnego wegla, przy temperatu¬ rach od 150° do 600°C. Nadmiar wegla po¬ chlania wytworzone weglowodory, otrzy¬ muje sie wiec produkt o gestosci zblizonej mniej lub wiecej do plastycznosci i dajacy sie zastopowac dla wielu celów. Jako pali¬ wo do silników spalinowych .posiada on wiele zalet wobec benzyny i podobnych materjalów, poniewaz zawiera nasycone lub nienasycone weglowodory, które, be¬ dac gazami przy normalnej temperaturze, zachowuja sie jednak po absorbcji jak plyny.Naczynie reakcyjne mozna równiez za¬ opatrzyc w urzadzenie do calkowitego lub czesciowego odprowadzania wytworzone¬ go weglowodoru, które moze odbywac sie ciagle lub z przerwami. Jezeli pozadanem jest wydzielic z wegla pochloniete weglo¬ wodory, nalezy zastosowac ogrzewanie, — 2 —gdyz w tym przypadku wegiel posiada bardzo duze wlasciwosci absorbcyjne.Sposób moze sie równiez odbywac w obec¬ nosci czynnego wegla w ilosci wystarcza¬ jacej dla zweglania wodoru, lecz niedo¬ statecznej do pochlaniania wytworzonych weglowodorów. W tym przypadku czesc ich ulatnialaby sie jako gaz lub para i mo¬ glaby byc odzyskana w tym stanie. Regu¬ lowanie ilosci czynnego wegla umozliwia wiec osiaganie gazowych lub .plynnych produktów, z których pierwsze maja mie¬ dzy innemi zastosowanie w przemysle ga¬ zowym, a drugie — jako paliwa o wielkiej czystosci, Przy pochlanianiu wytworzonych we¬ glowodorów mozna je rozlozyc na mate- rjaly plynne o wysokim punkcie wrzenia i gazowe o niskim punkcie wrzenia. Osiaga sie to przez taki dobór temperatury trze¬ ciej fazy, ze weglowodory o wysokim pun¬ kcie wrzenia zostaja dobrze pochloniete, podczas gdy nie ma to miejsca z weglo¬ wodorami o niskim punkcie wrzenia, szcze¬ gólnie przy metanie. Zgeszczanie par we¬ glowodorów w czynnym weglu jest wiec silniejsze przy wyzszym punkcie wrzenia oznaczonego produktu. Moze ono byc wstrzymane lub ograniczone dla produk¬ tów o niskim punkcie wrzenia przez do¬ bór temperatury nizszej, od panujacej w naczyniu reakcyjnem.Wynalazek odbywa sie wiec w trzech fazach, a mianowicie wytwarza sie we¬ giel czysty w postaci niekrystalicznej za- pomoca reakcji 2CO = C + C02, a wy¬ tworzony wegiel wiaze sie albo chemicznie wedlug wzoru xC + yH2 = CxH2 y, albo fizycznie, tworzac weglowodory na¬ sycone (Cn H2 n + 2) albo weglowodory nienasycone, (Cx H2 y), przyczem re¬ akcja jest w pierwszym przypadku a- nalityczna, a w drugim przypadku — syntetyczna. Jako przyklady ponizej podano tylko paliwa i produkty, slu¬ zace do oswietlania, chociaz moga byc w ten sposób wytworzone najrozmaitsze ma- terjaly w postaciach od stalych do pla¬ stycznych.Wynalazek niniejszy posiada nietylko pod wzgledem technicznym i handlowym bardzo wazne z powodu wielkiej jakoscio¬ wej wartosci otrzymanych produktów, lecz zaleta jego jest tez mozliwosc operowania cisnieniem normalnem lub niewiele pod- wyzszonem.Wymieniono juz wyzej, ze weglowo¬ dory pochloniete przez czynny wegiel na¬ daja wiele zalet plynnym paliwom tego ro¬ dzaju, Materjaly te spalaja sie w silni¬ kach, z poczatku gwaltownie, a wkoncu powoli, tak ze powstaja z poczatku szko¬ dliwe uderzenia, a nastepnie niezupelne spalanie. Poczatkowa temperatura spala¬ nia sie benzyny jest równiez bardzo wyso¬ ka i wynosi okolo 600° C.Produkt, otrzymany sposobem wedlug wynalazku, zachowuje sie przy spaleniu, np. w silnikach, zupelnie przeciwnie niz benzyna, przy spalaniu której spala sie najpierw wodór, a nastepnie dopiero we¬ glowodry, które w miedzyczasie coraz bar¬ dziej sie rozkladaja.Spalanie produktu wedlug wynalazku odbywa sie w nastepujacy sposób. Wegiel wprowadzony do cylindra zostaje pochlo¬ niety i otrzymuje postac gazów i par nie- ulatniajacych sie. Powietrze spalenia zo¬ staje sprezone, nastepstwem czego jest zwyzka temperatury (do 500—óOO^C), po¬ woduj aca zwolnienie czynnika. Wolny czynny wegiel o temperaturze zaplonie¬ nia okolo 200°C spala sie najpierw, a na¬ stepnie spalaja sie weglowodory o tempe¬ raturze zaplonienia 550 do 65Q°C, yTen porzadek spalenia, przeciwny porzadko¬ wi czesci skladowych benzyny, posiada bardzo wazne znaczenie zarówno dla sku¬ tecznosci termicznej, jak tez dla regular¬ nego ruchu silnika. Przy benzynie wodór spala sie najpierw z wielka gwaltowno¬ scia i szybkoscia (spalenie wodoru jest np. — 3 —30 razy szybsze niz tlenku wegla) i wy¬ woluje szkodliwe uderzenia silnika, pod¬ czas gdy glówny skladnik spala sie o wie¬ le wolniej, a wiec niezupelnie.Wada benzyny jest tez ta okolicznosc, ze lekkie weglowodory paruja latwo, tak ze w lecie i w goracym klimacie znaczna ich ilosc (czasem 20 — 30%) zatraca sie przez wyparowanie i jest oprócz tego po¬ wodem niebezpieczenstwa eksplozji i po¬ zarów. Paliwo wykonane wedlug wyna¬ lazku pozbawione jest tych wad, gdyz we¬ glowodory ulatniaja sie przy temperatu¬ rach daleko wyzszych niz 100°C.Paliwa wedlujg wynalazku [posiadaja zdolnosc wytwarzania wielkich ilosci cie¬ pla, która to wlasciwosc zalezy od ilosci czynników nieuilatniiajacych jsiej, podczas gdy weglowodory zwolnione w postaci ga¬ zów, jezeli odzyskuje sie je zosobna, po¬ siadaja zdolnosc wytwarzania ciepla dwa do czterech razy wieksza niz dotychczas znane gazy, sluzace do oswietlania. PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Siposób syntetycznego wytwarzania weglowodorów, np. w stanie pochlonietym, znamienny tern, ze czynniki dzialaja jeden na drugi, w obecnosci katalizatora lub bez tego, przy cisnieniu nieco podwyzszonem lub normalnem i temperaturze miedzy 500° a 150°C, przyczem temperatury moga byc podczas reakcji podwyzszone lub znizone w danych granicach.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny zastosowaniem wegla w postaci nad¬ zwyczaj czynnej, który otrzymuje sie przez rozklad tlenku wegla lub gazów zawiera¬ jacych tlenek wegla przy temperaturach miedzy 600° a 250°C w obecnosci katali¬ zatora ldb bez tego.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, 2, zna¬ mienny tern, ze wytworzone weglowodory zostaja w zupelnosci /lub czesciowo po¬ chloniete przez nadmiar zastosowanego wegla. The General Carbonalpha Company. Zastepca: Inz. H. Sokal, rzecznik patentowy. F 3!BL_iO" Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL PL