DE740478C

DE740478C - Verfahren zur Ausfuehrung exotherm verlaufender partiellkatalytischer Hydrierungen von aliphatischen ungesaettigten Kohlenwasserstoffen in der Gasphase in Gegenwart fest angeordneter Katalysatoren

Info

Publication number: DE740478C
Application number: DEI51923D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wilhelm Biedenkopf; Dr Karl Saurwein; Dr Max Treppenhauer
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1935-03-22
Filing date: 1935-03-22
Publication date: 1943-11-02

Description

Veffahren zur .Ausf=ührung exotherm verlaufender partiellkatalytischer Hydrierungen von aliphatischen ungesättigten Kohlenwasserstoffen in der Gasphase in Gegenwart fest angeordneter Katalysatoren Katälyfische- Hydrierungen in der Gasphase, die mit starken Wärmetönungen verbuäden sind, machen in der Durchführung oftmals erhebliche Schwierigkeiten, insbesondere dann, wenn es darauf- ankommt, eine über den gewünschten Hydrierungsgrad hinausgehende Weiterhydrierung zu vermeiden. Es ist oftmals schwer oder kaum möglich, die gebildete Reaktionswärme genügend rasch und sicher abzuführen.
Es wurde nun gefunden; daß man auch hinsichtlich der einzuhaltenden Temperaturgrenzen sehr eahpfindliche katalytische partielle Hydrierungen aliphatischer ungesättigter Kohlenwasserstoffe in Gegenwart fest angeordneter Katalysatoren in ',der Gasphase ohne große Mühe und apparative Schwierigkeiten sehr glatt durchführen kann, wenn man die Katalysatoren ständig äder zeitweilig mittels ih den Reaktionsraum eingebrachter indifferenter Flüssigkeiten durch Berieselung kühlt. -Als Katalysatoren kommen für die jeweils aüszitführenden Hydrierungsreaktionen geeignete Stoffe in Frage, die, in Stückform oder auf Trägern, vorteilhaft metallischen Trägern, niedergeschlagen, fest angeordnet werden. Beispielsweise sind Stücke, Ringe, Kugeln- oder Netze aus katalytischen Stoffen, wie Nickel, Kupfer, Silber, Platin, Palladium, Monelmetall oder Metalloxyden; geeignet. Ferner kommen Niederschläge von katalytisch wirkenden Stoffen auf Bimsstein oder Stücken, -Netzen oder Kugeln aus Metall, Ton, Porzellan oder Glas in Betracht.
Als Kühlflüssigkeiten sind Wasser, hochsiedende Alkohole, wie Methylglykol, Butanol oder Äthylhexylalkohol, aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Xyiol oder Tetrahydronaphthalin, und andere den Katalysator nicht schädigende Flüssigkeiten geeignet, die unter den Arbeitsbedingungen flüssig bleiben oder während des Kühlvorganges nur zum Teil verdampft werden. Die Kühlung erfolgt, indem man die zum direkten Kühlen benutzte Flüssigkeit über den fest angeordneten Katalysator fließen läßt; vorteilhaft wird die Flüssigkeit im Kreislauf, allenfalls unter Einschalteng von Wärmeaustauschern umgepumpt. Die beschriebene Kühlung läßt sich bei den katalytischen Hydrierungen sowohl unter gewöhnlichem als erhöhtem oder vermindertem Druck anwenden.
Die Erfindung läßt sich beispielsweise anwenden auf die Hydrierung von Acetylen zu Äthylen, von Diacetylen oder Vinylacetylen zu Butadien, von Butadien zu Butylen oder von Methylacetylen zu Propylen.
Beispiel i Durch ein senkrecht stehendes Rohr, das mit Raschigringen, die mit einer Schicht Paltadium überzogen sind, gefüllt ist, wird ein Gemisch von Acetylen und Wasserstoff im Verhältnis i : 2 bei einem Überdruck von etwa '/z at von unten durchgeleitet. Gleichzeitig wird auf ioo° erhitztes Wasser im Kreislauf durch den Reaktionsraum derart geführt, daB es von oben her über die Ringe rieselt. Man kann in den Reaktionsraum auch einfach so viel Wasser von Siedetemperatur einfüllen, daß die Raschigringe während des Betriebes ganz oder zum Teil mit Flüssigkeir bedeckt sind. Das entweichende Gasgemisch wird durch einen Rückflußkühler geleitet, der das durch die Reaktionswärme verdampfte Kühlmittel in den Reaktionsraum zurückführt. Das Acetylen wird quantitativ zu Äthylen hydriert; bemerkenswerte Mengen lithan sind im Reaktionsprodukt nieht nachweisbar.
Beispiel e Durch das in Beispiel i beschriebene Rohr leitet man ein Gemisch von Vinylacetylen und, Wasserstoff im Verhältnis i : z,5, während man Wasser von 8 bis io° über die Raschigringe rieseln läßt. Man erhält ein Gas, das aus 41 % unverändertem Vinylacetylen, 35 % Butadien, z,9,8 % Butylen und 4.,2 % Buttn besteht. Aus dem Gemisch kann man das Vinylacetylen durch Destillation abtrennen und erneut in die Hydrierung zuräckgeber;.
Beispiel 3 _ -Als Umsetzungsgefäß dient ein. senkrc.J:t stehendes, gegen Wärmeabstrah:ung isoleÄ-tes Rohr, das 50o ccm mit Palladium üR@erzogene, geformte Kieseigurkörner eEe@ät. Dieser Katalysator wird von oben her #_:!i: Methylglykol berieselt, das vor der @inträ ttstelle auf den Katalysator auf 12o° `öz,e'-wärmt und nach Verlassen des 'Rohres der - h eine Pumpe zurückgeführt wird. Man 1f itf:c nun über den Katalysator ein Gemisch 4 c@@ stündlich i81 Acetylen und 291 Wasserstoff und erhält so 28,71 eines Gasgeynisches, ;iis aus 62,6% Äthylen und 37,4. `ln Wasseist cft besteht; das Acetylen ist vollständig in Äthylen umgewandelt worden. Die Innentemperatur des Katalysatorraufines beträgt bei dieser Durchsatzgeschwindigkeit 123 bis 12 Den Teil des Methylglykols, der während der Umsetzung verdampft, kann man°ditrch Kondensation iri einem auf dem Rohr aufgesetzten, gleichzeitig als Gasabgangsrohr dienenden Rückflüßkühler niederschlagen und in das Rohr zurückführen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Ausführung exotherm verlaufender partiellkatalytischer Hydrierungen von aliphatischen ungesättigten Kohlenwasserstoffei in der Gasphase in Gegenwart fest angeordneter Katalysatoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Katalysatoren ständig oder zeitweise mittels in den Reaktionsraum eingebrachter Flüssigkeiten durch Berieselung gekühlt werden. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren in Betracht gezogen worden deutsche Patentschrift Nr. 552 oo8; französische - - 639 o58, 68o 6i9; _ britische ' 294787.