DE865893C - Verfahren zur Herstellung von Kohlenwasserstoffmischungen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Kohlenwasserstoffmischungen

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DE865893C
DE865893C DEU1052A DEU0001052A DE865893C DE 865893 C DE865893 C DE 865893C DE U1052 A DEU1052 A DE U1052A DE U0001052 A DEU0001052 A DE U0001052A DE 865893 C DE865893 C DE 865893C
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DE
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hydrogen
chlorine
iodine
bromine
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DEU1052A
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Hubert Greenidge Davis
Thomas Putnam Wilson
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Union Carbide Corp
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Union Carbide and Carbon Corp
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Description

  • Verfahren zur Herstellung von Kohlenwasserstoffmischungen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kohlenwasserstoffmischungen aus Wasserstoff und Kohlenmonoxyd unter Verwendung eines Eisenkatalysators, die einen verhältnismäßig hohen Gehalt an gasförmigen Olefinen mit 2 bis q. Kohlenstoffatomen besitzen.
  • Die Herstellung von Kohlenwasserstoffen durch katalytische Hydrierung von Kohlenmonoxyd mit Wasserstoff wird seit längerer Zeit in der Industrie mit Erfolg durchgeführt. Die meisten früheren Forscher entwickelten das Verfahren mit dem Ziel, eine hohe Ausbeute an flüssigen Produkten zu erhalten, die innerhalb des Benzinbereichs sieden, um den Anfall dieser Brennstoffe aus Erdöl zu ergänzen. Andere studierten die Reaktion, um die Bedingungen kennenzulernen, unter denen Methan zum Hydrierungsprodukt wird, und deren Festlegung zur Erhöhung des Heizwertes der gasförmigen Brennstoffe verwendet wurde.
  • Das Verfahren dieser Erfindung bezieht sich auch auf die Synthese von Olefinen mit 2 bis q. Kohlenstoffatomen. Kohlenwasserstofffraktionen dieser Art bilden das Rohmaterial, aus dem die Hauptmenge der industriellen aliphatischen Verbindungen hergestellt wird. Ein synthetisches Ausgangsprodukt für diese Substanzen, das die gegenwärtigen Ausgangsprodukte, die vorwiegend aus natürlichen Gaskonzentraten und raffinierten Gasen bestehen, vermehrt, würde sehr erwünscht sein.
  • Im Verlauf der Versuche, bei denen Mischungen von Wasserstoff und Kohlenmonoxyd über Eisenkatalysatoren geleitet wurden, wurden die bekannten wichtigen Reaktionsfaktoren, wie Temperatur, Druck, Verhältnis -der Reaktionsstoffe usw:, erforscht und dabei gefunden, daß sie keinen wesentlichen Einfluß auf die Menge der Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen (hier später als C2- bis C4 Fraktion bezeichnet) ausüben. Zum Beispiel blieb die Ausbeute der C2 bis C4 Fraktion innerhalb eines Temperaturbereichs von. 22o bis 32o° bei etwa 25 bis 40 °/o der gebildeten Kohlenwasserstoffe ziemlich konstant. -Es wurde jedoch festgestellt, daß der Gehalt an flüssiger Fraktion (C5 und höhere Kohlenwasserstoffe) bei Erhöhung der Temperatur abnahm und von einer entsprechenden Erhöhung der Methanbildung begleitet war, wobei die Menge der C2- bis C4 Fraktion etwa dieselbe blieb. Die prozentuale Verteilung der Kohlenwasserstoffe auf Grund ihrer Kohlenstoffzahl, wie sie hier verwendet wird, entspricht der prozentualen Verteilung der Kohlenstoffatome in den Kohlenwasserstoffen. Zum Beispiel beträgt in einer Gasmischung, deren Bestandteile in einem Verhältnis von 2 Molekülen Methan-C H4 (z Kohlenstoffatom pro Molekül), i Molekül Äthan-C2H6 (2 Kohlenstoffatome pro Molekül) und 2 Molekülen Propan-C3 H$ (3 Kohlenstoffatome pro Molekül) zueinander stehen, die Gesamtsumme =o Kohlenstoffatome in 5 Molekülen der Mischung. Die prozentuale Zusammensetzung der Kohlenwasserstoffe auf Grund ihrer Kohlenstoffzahl wird wie folgt errechnet Erfindungsgemäß besteht das Verfahren zur Herstellung von Kohlenwasserstoffmischungen, die einen verhältnismäßig hohen Gehalt an normalerweise gasförmigen Olefinen mit 2 bis - 4 Kohlenstoffatomen besitzen, aus der Umsetzung- von .Kohlenmonoxyd mit Wasserstoff in Gegenwart eines Eisenkatalysators, wobei dieser Katalysator während der Synthese mit chlor-, Brom- oder jodhaltigen Substanzen in Berührung gebracht wird. Die Halogene oder Halogenwasserstoffe können als solche oder in Form von Verbindungen, die jene unter den- Reaktionsbedingungen abgeben, in das Reaktionssystem eingeführt werden. Als Verbindungen, die in der Lage sind, Halogen oder Halogenwasserstoffe abzugeben, seien die organischen Verbindungen von Chlor, Brom und Jod genannt, da sich derartige organische Halogehide unter den Reaktionsbedingungen zersetzen. Wenn hier später die Ausdrücke Halogen oder Halogenid gebraucht werden, sind Chlor, Brom, Jod oder die entsprechenden Halogenide gemeint. Fluor und Fluoride sind ausgeschlossen, da die Versuche gezeigt haben, daß sie keine wirksamen Verzögerer darstellen. Wenn das aus Kohlenmonoxyd und Wasserstoff zusammengesetzte synthetische Gas über einen durch Halogen verzögerten Eisenkatalysator bei einer Reaktionstemperatur von Zoo bis 45o° geleitet wird, bildet die C2- bis C4 Fraktion gewöhnlich etwa die Hälfte der entstandenen Kohlenwasserstoffe, und der Olefingehalt dieser C.- bis CrFraktion beträgt annähernd das Doppelte der C2- bis C4-Fraktionen, die mit nicht verzögerten Katalysatoren entstehen.
  • Die Wirkung der selektiven Verzögerung des Eisenkatalysators auf die Zusammensetzung des Produkts wird durch die folgende Tabelle bei Reaktionstemperaturen von 22o bis 32o° veranschaulicht:
    Prozentuale Zusammensetzung
    der Kohlenwasserstoffe
    Kohlenwasserstoffe auf Kohlenstoffbasis
    mit unbehandelten mit verzögerten
    Katalysatoren 1 Katalysatoren
    CH 4 ............. =o bis 30 =o bis 25
    C2- bis C4 Olefuie ... =o bis 2o 25 bis 45
    C2- bis C4 Paraffine . =o bis 30 =o bis 25
    C5 und höher ..... 3o bis 6o 2o bis 5o
    Gesamt Cz- bis C4
    Fraktion ........ 25 bis 40 4o bis 65
    Aus der obigen Tabelle läßt sich erkennen, daß der Olefingehalt der entstandenen C2- bis C4 Fraktion bei verzögerten Katalysatoren ganz wesentlich erhöht ist. Es wurde auch gefunden, daß der Olefingehalt der flüssigen, mit verzögerten Katalysatoren erhaltenen Fraktion ebenfalls hoch liegt.
  • Die Verzögerung des Katalysators setzt auch in erheblichem Maß die Menge des bei der Reaktion entstandenen Kohlendioxyds herab. Ein niedriger Gehalt an Kohlendioxyd in dem erzeugten Gas stellt einen Vorteil dax, da die Entfernung dieser Verbindung aus den übrigen Erzeugnissen zusätzliche Arbeitskosten verursacht. Somit läßt sich der Reaktionsverlauf mit den verzögerten Katalysatoren im wesentlichen wie folgt darstellen:
    CO + 2H2 @- (C H2) + Ha0 (i)
    Die entsprechende Reaktion (2), die Kohlendioxyd ergibt, wird hierbei zurückgedrängt:
    2 CO + H2 -->- (CH2) + C02 (2)
    In der Regel sind verzögerte Katalysatoren weniger wirksam als Katalysatoren vor der Verzögerung, und die Umwandlung der Synthesegase in Gesamtkohlenwasserstoffe ist bei Verwendung verzögerter Katalysatoren infolgedessen geringer, wenn die übrigen Bedingungen die gleichen sind. Jedoch kann die prozentuale Umwandlung des Synthesegases in Kohlenwasserstoffe durch Erhöhung -der Reaktionstemperatur bis zu der für den verwendeten Katalysator -geeigneten Temperatur gesteigert werden. Die prozentuale Umwandlung, wie sie hier beschrieben ist, wird durch die folgende Gleichung veranschaulicht V, = Volumen des umgesetzten CO + H2, V2 = Gesamtvolumen des zugeführten Gases. Wenn z. B. das Gesamtvolumen des zugeführten Gases 50 Mol Kohlenmonoxyd und 50 Mol Wasserstoff und das entstandene Gas 3o Mol Kohlenmonoxyd und 2o Mol Wasserstoff enthält, beträgt die Umwandlung 5o °/o.
  • Es gibt zwei Methoden zur Berechnung der Umsetzung, und zwar i. Messung der einströmenden und ausströmenden Gase und Analyse der ausströmenden Gase und 2. Analyse der ausströmenden Gase und Messen des erzeugten Wassers auf Grund bekannter stöchiometrischer Beziehungen. Im allgemeinen wurde die letztere Methode als die zuverlässigere befunden und die meisten Umsetzungen nach ihr berechnet.
  • Die Verzögerung des Katalysators wurde teils in festen, teils in flüssigem Zustand durchgeführt. Die Ergebnisse zeigten nach beiden Verfahrensweisen keine wesentlichen Unterschiede. Das Zugeben des Verzögerers kann entweder intermittierend oder kontinuierlich stattfinden und dadurch der Verlust des Verzögerers in dem System wieder aufgeholt werden. Bei festen Katalysatoren entstehen jedoch in ihrer Schicht verschiedene Verzögerungsgrade, so daß es in der Praxis leichter und einfacher ist, mit einer verflüssigten Schicht zu arbeiten, da das fortlaufende Vermischen des Katalysators eine homogene Verteilung des Verzögerers hervorruft.
  • Es gibt mehrere Methoden zur Verzögerung einer festen Katalysatorschicht. Zum Beispiel wird nach einer Methode der Katalysator zunächst in bekannter Weise durch Hydrierung mit Wasserstoff oder durch Umsetzung mit Kohlenmonoxyd oder einer Mischung von Wasserstoff und Kohlenmonoxyd aktiviert. Wenn Kohlenmonoxyd entweder allein oder in Mischung mit Wasserstoff verwendet wird, wird das Verfahren in der Industrie als Formieren bezeichnet. Nach der Aktivierung des Katalysators wird ein geeignetes Trägergas, wie Wasserstoff, Kohlenmonoxyd, oder eine Mischung beider in Form von Synthesegasen, denen eine organische Halogenverbindung in einer Menge zugefügt wird, die ihrem gesättigten Dampfdruck entspricht, über den Katalysator bei einer Temperatur geleitet, die zur Zersetzung der Halogenverbindung ausreicht. Wenn der verwendete Verzögerer aus einem Gas wie Chlor besteht, läßt er sich in einem Nebenstrom den Zufuhrgasen zumischen. Die Temperatur der Katalysatorschicht kann während der Verzögerung je nach der verwendeten Halogenverbindung variieren. Temperaturen von 75 bis ioo° reichen aus, wenn das Halogenid aus einer leicht zersetzlichen Jodverbindung besteht. Temperaturen von Zoo bis 300° oder höher sind für die stabileren Bromide und Chloride erforderlich. Die Menge des für die Behandlung des Katalysators verwendeten Halogenids läßt sich j e nach dem Grad der gewünschten Verzögerung variieren. Je nach den Bedingungen kann die Menge zwischen i bis 300 g pro Kilogramm Katalysator schwanken. Es lassen sich Eisen- oder Eisen-Kieselsäure-Katalysatoren verzögern und damit eine Erhöhung des Olefingehalts und eine Verminderung der Bildung von Kohlendioxyd während der Synthese erzielen, wenn der Katalysator 2,5 Stunden lang bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 400 und einer Temperatur von 24o bis 300° mit einer äquimolaren Mischung von Wasserstoff und Kohlenmonoxyd, die bei Zimmertemperatur und 17,5 at Druck mit Äthylendichlorid gesättigt wurde, behandelt wird.
  • Bei der praktischen Durchführung kann der Verzögerer dem Synthesegas zugefügt werden, nachdem der Katalysator in laufender Arbeitsweise aktiviert wurde. Um zu vermeiden, daß der Katalysator völlig desaktiviert wird, empfiehlt es sich, mit einer kleinen Menge des Verzögerers im Synthesegas zu beginnen und allmählich die Konzentration zu erhöhen, was eine Veränderung in der Zusammensetzung der Reaktionsprodukte zur Folge hat. Der Prozentgehalt an Kohlendioxyd in den ausströmenden Gasen kann mit einem automatischen Registriergerät gemessen werden. Ein deutliches Absinken im Kohlendioxydgehalt der erzeugten Gase zeigt an, daß die Verzögerung stattgefunden hat.
  • Nachdem der Katalysator ausreichend verzögert worden ist, nimmt die Wirkung nach einiger Zeit allmählich ab. Gleichzeitig kann man beobachten, daß der Katalysator Halogen verliert. Von da ab ist es zur Erhaltung einer konstanten Verzögerung erforderlich, daß dieser Verlust ausgeglichen wird, am besten durch kontinuierliches Zugeben des Verzögerers zu dem Synthesegas. Die anhaltende Wirkung der Verzögerung nach Entfernen des Verzögerers aus dem Zuleitungsstrom wird ohne Zweifel durch vorübergehendes Festhalten des Halogenids im Katalysator verursacht. Ein derartiges Festhalten des Halogenids wird in dem speziellen Beispiel oben veranschaulicht, wo nach 4tägiger Arbeitsweise nach Einführung des Verzögerers der Chlorgehalt des Katalysators der Analyse nach folgende Werte besaß: am Anfang und Eingang der Katalysatorschicht 6,o °/o, in der Mitte 3,3 °/o und am Ausgang 2,3 °/o (Cl in Gewichtsprozent).
  • Eine weitere Methode zur Einbringung des Verzögerers in eine feste Katalysatorschicht besteht darin, daß ein mit dem Verzögerer gesättigtes Trägergas bei Zimmertemperatur über einen Katalysator mit einer Temperatur etwas über der des Trägergases geleitet wird, bis eine ausreichende Menge des Verzögerers vom Katalysator adsorbiert ist. Dadurch wird der Katalysator mit dem adsorbierten Verzögerer erhitzt, im allgemeinen über 2oo°, so daß sich die organische Halogenverbindung zersetzt.
  • Wie oben festgestellt wurde, verschwindet die Verzögerungswirkung langsam infolge des fortschreitenden Verlustes an Halogen aus dem verzögerten Katalysator während der Synthese. Zum größten Teil erscheint der Verlust des Halogens in Form von Halogenwasserstoff im Abwasser des Reaktionsgefäßes. Somit ist es vorteilhafter, den Verzögerer nach anfänglichem Zufügen von i bis 300 g Halogen pro Kilogramm Katalysator in kleinen Mengen dem Synthesegas beizumischen, so daß die Bildung von Olefinen hoch und die Entstehung von Kohlendioxyd niedrig bleibt. Zum Beispiel erforderte ein Eisenkatalysator in verflüssigtem Zustand 5 bis 15 g Chlor pro Kilogramm zur anfänglichen Verzögerung, wobei das Chlor als Äthylendichlorid mit dem Synthesegas eingebracht wurde. Darauf wurde der Katalysator durch Zugeben von Äthylendichlorid zum Synthesegas mit einer Geschwindigkeit von o,5 g Chlor pro Kilogramm pro Stunde (entspr. 0,7 g' C,H@C12 pro Kilogramm Katalysator pro Stunde) im verzögerten Zustand gehalten.
  • Es ist anzunehmen, daß der Verlust an Chlor aus dem verzögerten Katalysator zu einem Gleichgewicht zwischen den Eisenhalogeniden und Wasserstoff in Beziehung steht. Bei Eisenchlorid läßt sich das Gleichgewicht wie folgt darstellen: Fe- Cl, + H2 T Fe + 2 HCl Somit erschöpft sich der Chlorgehalt des Katalysators allmählich, da Chlorwasserstoff mit den entstandenen Gasen aus der Reaktionszone herausgeht, wenn nicht Chlor in passender Form mit den Gasen zugeführt wird. Die Menge Chlor, die erforderlich ist, um den Katalysator in verzögertem Zustand bei verschiedenen Temperaturen zu erhalten, läßt sich aus der folgenden Gleichung berechnen:
    K =Gleichgewichtskonstante = (PHCl) z (in absol.
    PH2
    Atm.).
    T (°K) = absolute Temperatur pHcl = Partialdruck von H Cl in absol. Atm. pH2 = Partialdruck-von H2 in absol. Atm.
  • 'Für andere Halogene sind Gleichgewicht und Gleichgewichtskonstanten durch die folgenden Beziehungen gegeben: Fe Br2 + H2 Fe .+ 2 H Br Fe J2+H2=:z#:: Fe+2HJ Zum Beispiel sind unter Verwendung dieser Beziehungen bei Temperaturen von 25o bis q.50° und einem Druck von 18 Atm., absolut (i7,5 at), einem Partialdruck des austretenden Wasserstoffs von 6 Atm. und einer Ausströmungsgeschwindigkeit der Gase von z5oo 1 pro Stunde bei einer Umsetzung unter üblichen Bedingungen die Mengen des gebundenen oder freien Chlors im zugefügten Verzögerer zwecks Aufrechterhaltung der Verzögerung annähernd die folgenden; die niedrigsten Werte entsprechen den niedrigsten Temperaturen, und umgekehrt.
    Halogen Menge (Gramm pro Stunde)
    Chlor ................ . ..... 0,04 bis q.
    Brom ..................... 0,015 bis 2,5
    Jod ....................... 0,o7 bis 8
    Hieraus ist zu ersehen, daß die Konzentration des Verzögerers im Synthesegas von Bedeutung ist und die Menge, die zur Aufrechterhaltung"der Verzögerung zugefügt werden müß, mit der Temperatur sich erhöht und von den Bedingungen abhängt, die das Gleichgewicht beeinflussen.
  • Die Kurven in der Zeichnung zeigen die Wirkung bei Veränderung der Zugabegeschwindigkeit des Verzögerers während bestimmter Zeiträume. Die Zugabegeschwindigkeit ist als Abszisse graphisch in Form eines Verhältnisses dargestellt: Der Druck des Chlorwasserstoffs (berechnet auf Grund der Annahme, daß sämtlicher zugegebener Äthylendichloridverzögerer zu gasförmigem Chlorwasserstoff zersetzt wird) dividiert durch den errechneten Druck des HCl, der im Gleichgewicht mit FeC12 und H2 nach der obigen Gleichung steht. Der Ausdruck pHcl bedeutet den Partialdruck des Chlorwasserstoffs in den feuchten, aus dem Reaktionsgefäß austretenden Gasen, errechnet unter der Annahme, daß der ganze zugefügte Verzögerer (Äthylendichlorid) sich zersetzt und Chlorwasserstoff bildet und daß von diesem nichts im Reaktionsbehälter verlorengeht. Der Ausdruck p°HCl bedeutet den Gleichgewichtspartialdruck des Chlorwasserstoffs, errechnet aus der obigen Gleichung. Das Verhältnis PHc1 zu P°HCl zeigt dann den theoretischen ÜbeISChuß oder das Defizit des Verzögerers an. Die in den Kurvenbildern gezeigten Daten wurden in einem Versuch mit einem verflüssigten, aus Magnetit hergestellten Eisenkatalysator erhalten. Das Synthesegas (2, 2 H2 : z CO) wurde bei einem Druck von 4,2 at verwendet und im Kreislauf frisches Gas im Verhältnis z : z zugeführt. Es versteht sich, daß die Wirkungen bei Abwandlung der Arbeitsweise und der Katalysatorherstellung etwas von der graphischen Zeichnung abweichen.
  • Die Kurvenbilder zeigen, daß der Äthylengehalt der C2 Fraktion sich entsprechend der Verzögerung erhöht, während der Propylengehalt der C3-Fraktion selbst bei gering verzögerten Katalysatoren sehr hoch ist. Die Bildung von Methan nimmt mit der Verzögerung ab, was sehr wichtig ist. Durch Vermehren des Verzögerers kann die Entstehung von Kohlendioxyd vollständig unterdrückt oder erheblich verringert werden. Es ist wahrscheinlich von Bedeutung, daß die Kurve für die Umsetzung sowie die Methan- und Kohlendioxydkurven sehr steil in dem Raum abfallen, wo pflcl/ p°Hcl etwa z ist. Damit wird der scharfe Wechsel in den Ergebnissen angezeigt, die mit nicht verzögerten Katalysatoren und mit vollständig verzögerten Katalysatoren erhalten werden. Das längere Arbeiten bei einem Verhältnis von pHcl/P°Hcl größer als = kann eine übermäßige Chlorierung des Katalysators zur Folge haben. Falls dies geschieht, läßt sich der Katalysator regenerieren, entweder kontinuierlich oder schichtweise nach verschiedenen Methoden, wie z. B. durch Behandlung mit Wasserstoff bei hohen Temperaturen oder durch eine zeitweise Herabsetzung der Verzögerermenge im Zufuhrstrom.
  • Eine erhebliche Anzahl organischer Halogenverbindungen wurde als Verzögerer geprüft und als brauchbar befunden. Erfindungsgemäß kann jede organische Halogenverbindung verwendet werden, die bei der Reaktionstemperatur in dampfförmigen Zustand übergeht. Halogenverbindungen, die von uns ausgewertet wurden, sind die folgenden: n-Butylchlorid, tert. Butylchlorid, Äthylendichlorid, z, q.-Dichlorbutan, i, 2, 3-Trichlorpropan, Dichloräthyläther, Glycerindichlorhydrin, m-Dichlorbenzol, p-Dichlorbenzol, Tetrachlorkohlenstoff, Äthylendibromid, Trimethylenchlorbromid, Äthyljodid und n-Butyljodid.
  • Da die Versuche zeigen, daß die organischen Verzögerer Halogen oder Halogenwasserstoff im Reaktionsgefäß in Freiheit setzen, kann die Verzögerung auch durch Behandeln der Katalysatoren mit den Halogenen selbst, z. B. Chlor, Brom und Jod, Halogenhalogeniden oder anorganischen Verbindungen, die Halogenwasserstoff abzugeben vermögen, wie z. B. Phosgen, erzielt werden. Somit gibt es eine ganze Reihe von Möglichkeiten, durch die der Eisenkatalysator der Einwirkung von Halogenen oder Halogenwasserstoffen im Verlauf der Synthese ausgesetzt werden kann.
  • Für unser Verfahren einer Kohlenwasserstoffsynthese läßt sich jeder bekannte Eisenkatalysator verwenden. Eisenkatalysatoren, die Beschleuniger enthalten, lassen sich verzögern, und die folgenden Beschleuniger, . die typische Zusatzmittel für Eisenkatalysatoren darstellen, waren in beträchtlichen Mengen in den verzögerten Eisenkatalysatoren vorhanden: Si 02, Ti O., Cu, Al, O., Cd, Ni und K, C 03. Bei der Herstellung des Eisenkatalysators läßt sich entweder Eisen oder ein Eisenoxyd verwenden, obwohl nach der Reduktion oder dem Formieren des Katalysators, wie z. B. durch Reduktion mit Wasserstoff, Kohlenmonoxyd oder einer Mischung beider, die Eisenoxydkatalysatoren in reduziertem oder Karbidzustand vorkommen können. Flüssige Katalysatoren müssen natürlich in einer geeigneten Verteilung der Teilchengröße hergestellt werden, so daß sie die typischen Eigenschaften einer flüssigen Kätalysatorschicht aufweisen.
  • Die Festlegung der einzelnen Bedingungen (Variabeln) für die Kohlenwasserstoffsynthese kann mit den verzögerten Katalysatoren erfolgen. Die Verzögerung wirkt sich innerhalb eines weiten Bereichs dieser Variabeln aus. Die wichtigsten Variabeln sind Temperatur, Druck, Strömungsgeschwindigkeit und das Verhältnis des erzeugten Gases, das durch den Konverter dem frisch zugeführten Synthesegas wieder zugeleitet wird. Im allgemeinen läßt sich jede Temperatur, jeder Druck, jede Strömungsgeschwindigkeit, jedes Wasserstoff-, Kohlenstoffverhältnis und Rückführungsverhältnis, wie sie allgemein für Kohlenwasserstoffsynthesen geeignet sind, verwenden. Die folgenden Angaben mögen als Erläuterung dienen:
    Temperatur ................. 25o bis q.20°
    Druck ...................... 4,2 bis 42 at
    Strömungsgeschwindigkeit .... Zoo bis 5000 (V01./
    Vol. Katal.%Std.)
    H= : CO-Verhältnis ........... i : 2 bis 5 : Z
    Rückführungsverhältnis ...... o bis io : i
    Die Reaktionstemperatur bildet ohne Zweifel die wichtigste Variable in diesem Verfahren.- Wenn sich auch die Umsetzung prozentual mit der Temperatur bei verzögerten wie unbehandelten Katalysatoren erhöht, ist die Umsetzung mit einem verzögerten Katalysator bei gleicher Reaktionstemperatur geringer als mit einem unbehandelten Katalysator, wenn die übrigen Bedingungen dieselben sind. Daraus geht hervor, daß die Temperaturempfindlichkeit, d. h. die Abhängigkeit der Wirksamkeit von der Temperatur, sowie die Wirksamkeit des Katalysators durch die Verzögerung verringert wird und damit die Verzögerung des Katalysators die Überwachung der Temperatur bei der stark exothermen Synthese vereinfacht. Ein Arbeiten mit den verzögerten Katalysatoren bei 320 bis q.00° ist möglich. Wie wir feststellten, sind höhere Temperaturen nicht nachteilig, da hierbei hoch olefinische Produkte ohne Zunahme der Bildung an Methan entstehen. Mit nicht verzögerten Katalysatoren tritt bei höheren Temperaturen eine erhebliche Bildung an Methan ein. Das Arbeiten innerhalb eines weiten Temperaturbereichs hat auch gezeigt, daß die Wachsbildung und Ablagerung von Kohlenstoff auf dem Katalysator als Folge der Verzögerung erheblich verringert werden. Die in diesem Verfahren erzielte Herabsetzung der Wachsbildung und Kohlenstoffablagerung ist von erheblicher Bedeutung, da die Lebensdauer des Katalysators dadurch erhöht wird, ehe er regeneriert werden muß.
  • Bei den folgenden Beispielen beziehen sich die Versuche i bis 6 auf feste Katalysatorschichten und die Versuche 7 bis 9 auf flüssige Katalysatoren. Feste Katalysatoren Apparatur und Verfahrensweise: Das Reaktionsgefäß bestand aus einem o,635 cm weiten (Innendurchmesser) Stahlrohr, das den Katalysator enthielt und von einem isolierten und mit einer eutektischen Mischung von Phenyläther und 26,5 °/o Diphenyl gefüllten Stahlmantel umhüllt war. Der Stahlmantel war mit Widerstandsdraht zur elektrischen Beheizung umwickelt. Die Katalysatorröhre wurde in dem Mantel an beiden Enden mit Druckmuffen befestigt, die die Anbringung und Entfernung der Katalysatorröhre leicht machen. Die Katalysatormenge betrug 2o ccm; sie wurde vor der Beschickung in einem Meßzylinder abgemessen und über eine Länge von etwa 63,5 cm der Röhre ausgebreitet. Der Katalysator wurde durch Packungen von Kupfergaze an beiden Enden in seiner Lage gehalten.
  • Der Katalysator wurde in eine Stahlröhre geeigneter Länge eingefüllt. Diese war in dem leeren Mantel mit Hilfe der Druckmuffen befestigt. Beide Enden der Röhre wurden in die Kupferröhre eingelötet, die den Rest der Apparatur verband. Das System wurde auf Undichtigkeiten mit Kohlendioxyd oder Stickstoff bei einem Druck von 17,5 bis 2i,o at geprüft. Die zur Hydrierung bzw. Synthese verwendeten Gase (Wasserstoff, Kohlenmonoxyd oder ihre Mischung) wurden dann in die Apparatur eingeleitet und die Temperatur des Reaktionsgefäßes auf die für die Gase geeignete Höhe (gewöhnlich 3oo bis 35o°) gebracht. Die Formierung fand im allgemeinen bei Atmosphärendruck und einer Strömungsgeschwindigkeit von iooo bis 3000. (2o bis 6o 1 pro Stunde) statt. Nach der Formierung wurde gewöhnlich die Temperatur des Reaktionsgefäßes auf eine für die Synthese geeignete Höhe erniedrigt. Dies ließ sich durch die weiter einströmenden Synthesegase bewirken. Sowie die geeignete Reaktionstemperatur erreicht war, wurden die Synthesegase bei dem erforderlichen Druck, meist 17,5 at, eingeleitet. Beispiel I Äthylendichloridverzögerer Der Katalysator, FeO,: Cu0 : SiO2 (100 : 2,5: Ioo Gewichtsteile), wurde durch Fällen aus einer Lösung von Kupfer- und Eisennitraten mit Natriumcarbonat bis zum-px 7,8 hergestellt. Dann wurde Kieselsäure in Form von Kieselgur zugefügt und die Mischung gekocht. Diese Mischung wurde dann filtriert und der Niederschlag gewaschen. Das Schüttgewicht des fertigen Katalysatorpräparates betrug etwa-o,9 g pro Kubikzentimeter. Der Katalysator wurde nun in das Reaktionsgefäß gebracht und mit Kohlenmonoxyd 2 Stunden lang bei 31o bis 335° und einer Strömungsgeschwindigkeit von 3ooo behandelt. Die Synthesegase in einem Verhältnis von I Mol Wasserstoff zu I Mol Kohlenmonoxyd wurden über den Katalysator bei einem Druck von 17,5 at und einer Strömungsgeschwindigkeit von 3oo geleitet und das erhaltene Produkt laufend analysiert. Nach gewisser Zeit wurde das Synthesegas beim Reaktionsdruck und einer Temperatur von 25° durch Äthylendichlorid geleitet und damit gesättigt, so daß der Verzögerer im Verlauf von insgesamt 31/Z Stunden, einer Strömungsgeschwindigkeit von 30o bis 4oo und einer Katalysatortemperatur von 28o° dem Katalysator zugeführt wurde. Die Menge des Verzögerers betrug etwa =4o ccm in Dampfform. Die Menge an zugefügtem Äthylendichlorid entsprach etwa 25 g Chlor pro Kilogramm Katalysator. Ein Vergleich der Reaktionsbedingungen und Ergebnisse mit verzögerten und nicht verzögerten Katalysatoren wird im folgenden gegeben:
    - Vor der Nach der Durchschnitt
    Verzögerung
    Verzögerung
    Lebensdauer des Katalysators in Stunden ........ 31 194 197
    Temperatur in °C .............................. 270 290 297
    Umsetzung in II/6 ............................... 8o 68 56
    Zusammensetzung der entstandenen Kohlenwasser-
    stoffe in °/o (wie oben definiert)
    CH4 ..::................. . .................. 18 14 15 15
    C2,4 .................... 3 9 12
    C3 H6 C2 bis C4 OIefine . . ***'«'***'' .......... 13 25 20 22 44
    C4H8 .................... 9 12 13
    C2H6 - .................... x= 21 13
    C3 14. C2- bis C4-Paraffme .... . ................ 3 16 - - 2I
    C2Hla .................... 2 2 6
    C5 -f- ........................................... 41 22 I9 20
    D02/C02 -[- H20 (Molverhältnis) ................. 0,75 0,32 0,24 o,28
    Es ist also zu ersehen, daß die Verzögerung ein Ansteigen der Olefmbildung sowie eine ausgesprochene Veränderung in dem molaren Verhältnis des während der Reaktion gebildeten Kohlendioxyds zum Wasser hervorruft, wobei die Kohlendioxydmenge abnimmt und die Wassermenge sich erhöht. Der verzögerte Katalysator war also weniger aktiv, wie aus der geringen Umsetzung bei höherer Temperatur hervorgeht. Beispiel 2 Äthylendichloridverzögerer Der Katalysator bestand aus Taconiteisenerz; die Synthese wurde wie im Beispiel I durchgeführt. Der Katalysator wurde mit Wasserstoff 2o Stunden lang bei 45o° reduziert. Die Verzögerung wurde dadurch bewirkt, daß über den auf 325° erhitzten Katalysator 3 Minuten lang 2,81 Wasserstoff geleitet wurden, der bei Zimmertemperatur und Atmosphärendruck mit Äthylendichlorid gesättigt war. Die - Menge des zugeführten Verzögerers entsprach o,9 g ,-Chlor und etwa 3o g Chlor pro Kilogramm Katalysator (der verwendete Katalysator besaß ein Volumen von 2o ccm und ein Schüttgewicht von 1,6 g pro Kubikzentimeter). Die Reaktionsbedingungen und Ergebnisse vor und nach der Verzögerung sind in der folgenden Tabelle angeführt
    Bedingungen Vor der Verzögerung I Nach der Verzögerung
    Verhältnis HZ : CO ................................. I : I I : I
    Druck in at ...................................... I7,5 1715
    Lebensdauer des Katalysators Tage ................. 2 9
    Temperatur in °C ................................. 288 336
    Strömungsgeschwindigkeit ........................... _ 420 42O
    Bedingungen I Vor der Verzögerung , Nach der Verzögerung
    Ergebnisse
    Gesamtumsetzung in °/o ........................... 40 37
    C02/C02 -E- H20 (Molverhältnis) .................... 0,31 o,o6
    Entstandene Kohlenwasserstoffe in °/a (wie oben definiert)
    C H4 ............................................. 22,5 20,7
    C2H4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2,1 12,5
    C3H6 C2 bis C4 Olefine . ........................ 12 23,1 18,5 42,5
    C4H8 ....................... 9 11,5
    C2 H8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7,9 3,7
    C3H8 C2- bis CrParaffine ........................ 3,8 16,7 1,5 6,9
    C4 Hlo ........................ 5 1,7
    C5 . ............................................ 38 30
    Dieses Beispiel zeigt, daß bei gleich hoher Ausbeute an C2- bis C4-Fraktion mit einem nicht verzögerten Katalysator die Wirkung der Verzögerung in einer bemerkenswerten Zunahme der Olefine, einer starken Abnahme an Kohlendioxyd und einer Abnahme der Methanbildung trotz der höheren Temperatur des verzögerten Katalysators besteht. Beispiel 3 Verschiedene Mengen Äthylendibromid als Verzögerer Der Katalysator war der gleiche wie in Beispiel 1.
  • Das Einführen des Verzögerers wurde in gleicher Weise ausgeführt, nur betrug die Temperatur des Katalysators während der Verzögerung 24o bis 26o°. Die Zusammensetzung des Synthesegases war 1 H2: 1 CO. Die weiteren Bedingungen und Ergebnisse sind unten angeführt:
    Menge an C2 H4 Br2 Entstandene Kohlenwasserstoffe in
    Dampf Kgakgatal Temp. Synthese C Umsetzung tzung C02 C02
    ccm CH4 Olefine Paraffine G+
    . -/- H20
    80 32 293 47
    -- 0,39 11 38 23 38
    250 100 295 39 o,1o 15 38 16 1
    Beispiel 4 Äthylj odidverzögerer Der Katalysator bestand zu gleichen Gewichtsteilen aus Fe203 und S'02 und besaß ein Schüttgewicht von etwa o,9. Das Trägergas enthielt als Verzögerer verflüchtigtes Äthyljodid in einer Menge von 15oo ccm Dampf bei Standardbedingungen (etwa 95o g Jod pro Kilogramm Katalysator). Es wurde bei 75 bis 86° über den reduzierten Katalysator geleitet, wobei infolge der niedrigen Behandlungstemperatur eine große Menge Verzögerer erforderlich war. Die Zusammensetzung des Synthesegases war 1 H2 : 1 CO. Die weiteren Bedingungen und Ergebnisse werden unten angeführt Reaktionstemperatur in ° C ............ 299 Umsetzung in "/a ..................... 35 C02/C02 + H20 (Molverhältnis) ....... o,2o entstandene Kohlenwasserstoffe in °/o (wie oben definiert) CH4................................. 20 C2- bis C4-Olefine..................... 41 C2 bis C4 Paraffine ................... 1o C5. ................................ 29 Beispiel 5 Verschiedene organische Chloridverzögerer Verschiedene organische Chlorverbindungen wurden über einen reduzierten Fe203- S'02 (zu gleichen Gewichtsteilen) Katalysator im Gemisch mit dem Trägergas nach der Verfahrensweise von Beispiel 1 geleitet. Das Synthesegas bestand aus 1 H2: 1 CO. Die weiteren Reaktionsbedingungen und Ergebnisse werden im folgenden angeführt:
    Men des Verzö i, 4-Dichlor- i, 3-Dichlor- i, 2, 3-Trichlor-
    ge gerers
    butan
    benzol
    propan
    ccm Dampf ................................. 200 1500 300
    g/kg Katalysator ............................ 36 270 54
    Verzögerungstemperatur in °C ................ 22o bis 26o 22o bis 26o 225 bis 240
    Reaktionstemperatur in °C ................... 302 269 253
    Umsetzung in °/o ............................ 54 44 42
    C02/C02 -f- H20 (Molverhältnis) ............... 0,36 0,15 o,12
    Menge des' Verzögerers _, 4-Dicblor- r, 3-Dichlor- x, 2, 3-Dichlor- `
    butan benzol propan
    Entstandene Kohlenwasserstoffe in °/o
    CH, ........................................ 20 14 z5
    C2 bis C4 Olefine............................. 35 36 30
    C2 bis C4 Paraffine . . ......................... 22 13 20
    C5 . ....................................... 23 39 35
    Bei jedem Versuch läßt sich die typische Wirkung des Verzögerers auf den Olefmgehalt feststellen.
  • Beispiel 6 Chlorwasserstoff als Verzögerer Ein Katalysator aus Eisen, Kieselsäure und Kupfer ,(xoo Gewichtsteile Fe203 -f- zoo SiO2 -f- 2,5 Cu) wurde durch Überleiten einer Mischung von Chlorwasserstoff und Synthesegas (z H,: z CO) bei etwa 7ö° verzögert. Die Menge des auf diese Weise zugeführten Chlorwasserstoffs betrug etwa 1,5 g. Die Ergebnisse sind unten aufgezeichnet: .
  • Lebensdauer des Katalysators in Stünden 168 Reaktionstemperatur in ° C ............ 271 Umsetzung in °/a ...................... 49 C02/CQ2 + H20 (Molverhältnis) ....... 0,30 - Entstandene Kohlenwasserstoffe in °/a CH.................................. 15 C2 bis C4 Olefine ..................... 30 C2 bis C4 Paraffine .................... 13 C;, -E- ................................ 33 Die auffallende Erhöhung der Olefinbildung ist bemerkenswert.
  • Flüssige Katalysatorschicht Apparatur und Verfahrensweise: Das Reaktionsgefäß bestand aus einem Stahlrohr mit einem inneren Durchmesser von 7,6 cm, das mit einem Mantel umgeben war, der mit einer zirkulierenden Flüssigkeit gefüllt war. Der Mantel wurde elektrisch beheizt. Der Katalysator wurde in den Reaktionsbehälter gefüllt und durch Leiten der Synthesegase durch die Schicht in flüssigem Zustand erhalten. Die ausströmenden Gase gingen durch einen 25,4 cm weiten (Innendurchmesser) Erhitzer,. der keramische oder gesinterte Metallfilter enthielt, so daß der- suspendierte Katalysator zurückgewonnen werden konnte. Der zurückgewonnene Katalysator wurde von Zeit zu Zeit wieder in die Katalysatorschicht zurückgeblasen. Das austretende Gas strömte unter Reaktionsdruck durch einen wassergekühlten Kondensator, um flüssige Bestandteile zu entfernen. Die in den Reaktionsbehälter einströmenden Gase wurden mit Hilfe kalibrierter Öffnungen gemessen und das austretende Gas strömte durch Trockengasmesser. Zwecks eventueller Rückführung eines Teils des erzeugten Gases waren besondere Vorrichtungen vorgesehen.
  • Beispiel 7 Äthylendichlorid -Kontinuierliche Verzögerung Eisenoxyd (Fe203) in Pigmentfeinheit wurde mit Wasser zu einer dicken Paste angerührt. Die Paste wurde in einem Ofen getrocknet und dann 2 Stunden bei i 2oo° gesintert. Der Katalysator wurde zerkleinert und zu einer Feinheit gemahlen, daß alle Teilchen durch ein 27o-Maschen-Sieb (0,055 mm Lochgröße) gingen. Die feinsten Katalysatorteilchen mit einer Größe von weniger als 2o ,u wurden durch elektrische Reinigung entfernt. Der Katalysator @vurde mit Wasserstoff reduziert und in den Reaktionsbehälter eingefüllt; sein Volumen betrug 4920 cm3.
  • Wie oben schon ausgeführt wurde, hörte die Verzögerungswirkung. des Katalysators infolge Halogenverlustes allmählich auf, wenn er nur einer einzigen Behandlung mit dem Verzögerer unterworfen wurde. Wenn z. B. der obige Katalysator anfangs mit etwa 17 g Chlor aus dem Äthylendichlorid behandelt wurde, ergab er eine C2 bis C4 Fraktion, die 67 °/o Olefine enthielt, bei einer Umsetzung von 48 °/o und einem Rückführungsverhältnis-von x : z. Nach gewisser Zeit enthielten die in kontinuierlicher Arbeitsweise mit dem gleichen Katalysator erzeugten Kohlenwasserstoffe 36 °/o Olefine in der C2- bis C4 Fraktion, und die Umsetzung erhöhte sich auf 63)/" was einen erheblichen Verlust der Verzögerungswirkung bedeutet. Der Chlorverlust aus der Katalysatorschicht ließ sich auch dadurch feststellen, daß das entstandene Reaktionswasser Chlorwasserstoffsäure enthielt.
  • Nach dem Zugeben des Äthylendichlorids zum Synthesegas bei einer Geschwindigkeit von 7 g pro Stunde (r g Chlor pro _ Kilogramm Katalysator) sank. die Umsetzung im Verlauf von 14 Stunden auf 43 °/o, und der Olefingehalt der C.- bis C4 Fraktion stieg auf 72 °/o. Danach wurde das Äthylendichlorid kontinuierlich in einer durchschnittlichen -Menge von 0,3 g Cl pro Kilogramm Katalysator pro Stunde im Verlauf von weiteren 25 Stunden zugefügt; die Zufuhrgeschwindigkeit wurde so hoch gehalten, daß jede Erhöhung der Aktivität des Katalysators verhütet wurde, was sich durch die prozentuale Umsetzung messen ließ.
  • Die Bedingungen und Ergebnisse vor und nach der vorherigen kontinuierlichen Verzögerung werden in der folgenden Tabelle angeführt:
    Vor der kontinuierlichen Nach der kontinuierlichen
    Verzögerung
    Verzögerung
    Druck in at ...................................... 17,5 17,5
    Lineare Geschwindigkeit in cm/sec ................. 12,2 bis I5,2 12,2 bis 15,2
    Synthesegas zur Ergänzung, H2 : CO ............... 2,2:I 2,2 : I
    Rückführungsverhältnis ............................ 1 : I 1 : 1
    Lebensdauer des Katalysators in Stunden ........... 579 618
    Temperatur in °C ................................. 312 318
    Gesamtumsetzung in % ........................... 63 46
    Erzeugte Kohlenwasserstoffe in %
    CH4 ............................................. 26 14
    C2H4 ....................... I 9
    C3 H6 C2- bis C4-Olefine . ........................ 13 21 20 42
    C4 H8 ....................... 7 13
    C2H6 ....................... x9 7
    C3 H8 C2- bis- C4-Paraffine ........................ xo 36 4 17
    C4Hlo ........................ 7 6
    C5 . ............................................ 17 27
    Oleflne in der C2- bis C4-Fraktion in % ............. 36 72
    Propylen in der C2- bis C4-Fraktion in % ............ 23 34
    C02/C02+H20 (MO'VerhältnlS)..................... o,28 0,034
    Die kontinuierliche Zugabe des Verzögerers bewirkt also während einer längeren Versuchsdauer eine bedeutende Zunahme der Olefine und ein starkes Absinken der Kohlendioxydbildung.
  • Beispiel 8 Äthylendichlorid - Kontinuierliche Verzögerung Der Versuch von Beispiel 7 wurde bei einem Rückführungsverhältnis des entstandenen Gases zum Synthesegas von 3 zu I und bei verschiedenen Temperaturen fortgesetzt. Während einer Versuchsdauer von 69 Stunden wurde Äthylendichlorid kontinuierlich bei einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von o,8 g Cl pro Kilogramm Katalysator pro Stunde zugegeben. Die Bedingungen, Ergebnisse und Analysendaten sind in der folgenden Tabelle aufgezeigt:
    Vor der kontinuierlichen Nach der kontinuierlichen
    Verzögerung
    Verzögerung
    Druck in at....................................... I7,5 17,5
    Lineare Geschwindigkeit in cm/sec .................. 12,2 bis 15,2 12,2 bis 15,2
    Synthesegas, H2 : CO .............................. .2,2 : I 2,2 : I
    Rückführungsverhältnis ............................ 3 . 1 3 . I
    Lebensdauer des Katalysators in Stunden ........... 7o8 751
    Temperatur in °C ................................. 319 330
    Gesamtumsetzung in % ........................... 71 80,5
    Erzeugte Kohlenwasserstoffe in "/o
    CH4 ............................................. =7 18,o
    C2H4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3,6 2,4
    C3H6 C2 bis C4-Olefine . ......................... 17,5 31,1 16,9 29,5
    C4H8 ....................... 10,0 10,2
    C2H6 ....................... 12,5 12,2
    C,H8 C2 bis C4-Paraffine ........................ 4,5 20,2 5,0 20,5
    C4Hlo ....................... 3,2 3,3
    C5 -f- ............................................ 32 32
    Olefine in der C2 bis C4-Fraktion in o/ o .............. 6o 59
    Propylen in der C2- bis C4 Fraktion in % ............ 34 34
    C02/C02 + H20 (Molverhältnis) .................... 0,047 0,046
    Das Arbeiten bei hoher Rückführung und erhöhter Temperatur ergibt eine größere Gesamtumsetzung. Der Verzögerer erhöht ohne Zweifel den Olefingehalt der C2 bis C4 Fraktion ebenfalls, trotz des Umstandes, daß bei höherer Rückführung die Bedingungen für die Hydrierung der Olefine zu Paraffinen infolge des längeren Verweilens der Olefinmoleküle im Reaktionsbehälter viel günstiger sind. Beispiel g . Chlorgas als Verzögerer Mit einem Eisenoxydkatalysator 'wurde unter kontinuierlichem Zugeben von Äthylendichlorid längere Zeit gearbeitet. Dann würde mit der- Einführung des Verzögerers in die zugeleiteten Gase aufgehört @@nd die Synthese g' Stunden fortgesetzt. Während dieser Zeit entwich Chlor in Form von Chlorwasserstoff aus der Katalysatorschicht, und die Bildung von Kohlendioxyd und die prozentuale Umsetzung stiegen an. Darauf wurde Chlorgas in kleinen abgemessenen Mengen dem, Synthesegas To Stunden lang zugeführt, um den Katalysator erneut zu verzögern. Die Bedingungen und Ergebnisse während der Verzögerung mit Äthylenchlorid, g Stunden nach dem Aufhören des Verzögerungsstromes und nach der Wiederverzögerung mit Chlorgas werden unten gezeigt: Bedingungen Temperatur in °C.......... 338 bis 340 Druck in &t ............... 4,2 Rückführungsverhältnis ..... i : i Strömungsgeschwindigkeit... 400 Synthesegas ............... (2 - 2 H2 + x CO) Katalysatormenge .......... 12 kg
    Ergebnisse
    Verzögerung
    ' Kohlenstoffverteilung in /o in bezug auf Während der Ver- Verzögerung eingestellt Nach der Verzö
    zögerung mit C2 H4 Clz
    mit Chlorgas g
    CH4 ............:................,.. 17 30 17
    C2 bis C4 (insgesamt) .................. 64 58 65
    C5. ....:.......................... 1g 12 18
    °/o Olefuie -in der C2- bis-C4-Fraktion .... 79 6o 77
    C02/H20 ---C02 (Molverhältnis) ..... . . 0,05 o,16 0,04
    Damit ist bewiesen, daß die Wiederverzögerung mit Chlorgas der ursprünglichen Verzögerung mit Äthylendichlorid entspricht. Wenn die Verzögerung bei der hohen Temperatur unterbrochen. wurde, ist das Ansteigen der Methanbildüng ebenso wie deren Kontrolle bei erneuter Verzögerung beachtenswert. .

Claims (3)

  1. PATENTA-NSPRJJC.HE: -i. Verfahren zur Herstellung von Kohlenwasserstoffmischungen, die einen verhältnismäßig hohen Gehalt an normalerweise gasförmigen Olefinen mit 2 bis q.. Kohlenstoffatomen besitzen, dadurch gekennze@chnet, daß Kohlenmonoxyd und Wasserstoff iri Gegenwart eines Eisenkatalysators umgesetzt werden, wobei der Katalysator während der Synthese mit Substanzen in Berührung gebracht wird, die Chlor, Brom oder Jod enthalten.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die chlor-, brom- oder jodhaltigen Substanzen in kleinen, abgemessenen Mengen entweder kontinuierlich- oder intermittierend in die Gasmischung, die über den Katalysator strömt, eingeführt werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die chlorhaltigen Substanzen aus elementarem Chlor oder Chlorwasserstoffsäure oder einer Verbindung, die elementares Chlor oder Chlorwasserstoffsäure: bei Berührung. mit dem Katalysator abzugeben in der Lage ist, bestehen. q.. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Chlor oder die Chlorwasserstoffsäure bei Berührung mit dem Katalysator in einer solchen Menge vorhanden ist, daß der Chlorwasserstoff in dem Gas, das den Katalysator verläßt, mengenmäßig zumindest den Gleichgewichtsverhältnissen der folgenden Gleichung entspricht FeC12 -[- H2 < Fe + 2 HCl. 5. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bromhaltigen Substanzen aus elementarem Brom oder Bromwasserstoffsäure oder einer Verbindung, die in Berührung mit dem Katalysator elementares Brom oder Bromwasserstoff abzugeben vermag, bestehen. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn- , zeichnet, daß das Brom oder der Bromwasserstoff bei Berührung mit dem Katalysator in solcher Menge vorhanden ist, daß der Bromwasserstoff in dem Gas, das den Katalysator verläßt, mengenmäßig zumindest der folgenden Gleichung entspricht FeBr2 -i- H2 Fe + 2 HBr. 7. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die jodhaltigen Substanzen aus elementarem Jod oder Jodwasserstoff oder einer Verbindung, die in Berührung mit dem Katalysator elementares Jod oder Jodwasserstoff abzugeben vermag, bestehen. B. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Jod oder der Jodwasserstoff bei Berührung mit dem Katalysator in solcher Menge vorhanden ist, daß der Jodwasserstoff in dem Gas, das den Katalysator verläßt, mengenmäßig zumindest den Gleichgewichtsverhältnissen der folgenden Gleichung entspricht Fe J2 + H2 .y Fe --f- 2 H J . g. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die chlorhaltigen Verbindungen organische Chloride, insbesondere Äthylendichlorid, sind. io. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die bromhaltigen Verbindungen organische Bromide, insbesondere Äthylendibromid, sind. ii. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die jodhaltigen Verbindungen organische jodide, insbesondere Äthyljodid, sind. 12. Verfahren nach Anspruch i bis ix, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung von Kohlenmonoxyd und Wasserstoff bei Überatmosphärendruck, z. B. bei etwa 4,2 bis 42 at, über den Katalysator geleitet wird. 13. Verfahren nach Anspruch i bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung von Kohlenmonoxyd und Wasserstoff bei einer Temperatur von Zoo bis 45o° über den Katalysator geleitet wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0048378A1 (de) * 1980-09-19 1982-03-31 Ruhrchemie Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung ungesättigter Kohlenwasserstoffe

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0048378A1 (de) * 1980-09-19 1982-03-31 Ruhrchemie Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung ungesättigter Kohlenwasserstoffe

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