136117. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szénoxid átalakítására hidrogénnel
Megjelent 1953. évi július hó ]£én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 136.117. SZÁM. 12 o 1—4. OSZTÁLY. — K-16559. ALAPSZÁM. • Eljárás szénoxid átalakítására hidrogénnel N. V. Internationale Koolwaterstoffen Synthese Maatschappij cég, Hága (Németalföld) A bejelentés napja: 1943. július 3. A találmány eljárás szénoxidnak hidrogénnel a molekulájukban egynél több szénatomot tartalmazó szénhidrogénekké való átalakítására. Ismeretes, hogy szénoxidnak hidrogénnel a molekulájukban egynél több szénatomot tartalmazó szénhidrogénekké való átalakítását magasabb hőmérsékleten, vasat tartalmazó katalizátorok jelenlétében foganatosíthatjuk. Javasolták már e katalizátorok előállítását vasnak oxigénáramban való megolvasztása és a képződött vasoxiduloxid redukálása útján, amikor is a hozagokként alkálivegyületeket, valamint a szilícium és titán vegyületeit, továbbá nehézfémeket is, például uránt, mangánt, wolframot, krómot és molibdént és vegyületeiket, valamint rezet és ezüstöt és vegyületeiket alkalmazták. Ezeket a katalizátorokat általában a nagyobb nyomásokon (például 10—100 at nyomásokon) foganatosított átalakításhoz használják. Közönséges vagy csak kevéssé emelt nyomáson való dolgozáskor e katalizátorok csupán aránylag kis hozadékkal szolgáltatják a kívánt cseppfolyós és szilárd szénhidrogéneket; például e szénhidrogéneknek csupán kb. 30—50 grammját a kiindulási gáz köbméterére, a gáznak" a reákciótéren váló egyszeri áthaladása mellett. Azt találtuk, hogy az említett katalizátorok hatékonyságát jelentősen növelhetjük, ha azokat arzénnak vagy atitimónnak vagy vegyületeiknek hozagjával látjuk el. A legjobb hatásúak az arzén és vegyületei, melyek közül különösen az arzénessav és az arzénatok alkalmasak, azonban más arzénvegyületek is, például az arzén halogenidjei, például arzéntriklorid is használható. Ezeket az anyagokat •előnyösen ikb. 1 és 15% közötti mennyiségekben (a vasra vonatkoztatva) adagoljuk, azonban kisebb vagy nagyobb mennyiségeket (kb. 15 és 50% között) is alkalmazhatunk. A katalizátorok hatékonyságának e hozagok adagolása következtében való növekedése mindenekelőtt akkor mutatkozik meg, ha azokat közönséges vagy csupán kevéssé magas nyomáson (kb.' 5 at nyomásig) alkalmazzuk. Ezen arzént vagy antimónt vagy vegyületeiket tartalmazó vaskatalizátorok előállítására például úgy járhatunk el, hogy finomszemcséjű poralakú, vagy valamely megfelelő alakba hozott vasat e hozaganyagokkal együtt, esetleg még további hozagokkal is, például alkáliákkal, földalkáliákkal, nehézfémekkel vagy szilícium- vagy titánvegyületekkel oxigénáramban megolvasztjuk és a kapott, főleg vasoxiduloxidból' álló ömledéket lehűtés és felaprítás után redukáljuk. Eljárhatunk úgy is, hogy a hozaganyagokat az. oxiduloxid előállítása után adagoljuk, a keveréket kemény darabokká sajtoljuk és azután ezeket redukáljuk. Ha av redukálást oly feltételek mellett foganatosítjuk, amelyek zsugorodást idéznek elő ,az oxidot nem kell darabokká sajtolni és hozaganyagokat esetleg 'a redukálás közben adagolhatjuk. A vasoxiduloxid redukálását célszerűen hidrogén és/vagy ezt szolgáltató vegyületek, például ammóniák, metán vagy homológjai, alkoholok vagy esetleg vízgőz jelenlétében foganatosítjuk, amikor is aszerint, hogy milyen minőségű katalizátort akarunk előállítani (tehát aszerint, hogy zsugorított legyen-e vagy sem) különböző hőmérsékleteket alkalmahatunk, például 200 és 1000 C° közötti, célszerűen 300 és 900 C° közötti hőmérsékleteket. A nyomások tetszés szerintiek lehetnek. Eljárhatunk úgy is, hogy a redukálás előtt vagy után oxigénnel vagy oxigént szabad vagy kötött alakban tartalmazó gázokkal, például levegővel, nitrogénoxiddal, vízgőzzel, szénoxiddal vagy szén-' dioxiddal foganatosított kezelést iktatunk be és e kezelést és a redukálást többízben is váltakozó sorrendben foganatosíthatjuk. Szénoxidnak hidrogénnel való átalakításánál, az arzént vagy antimónt vagy vegyületeiket tartalmazó említett vaskatalizátorok jelenlétében, ugyanazokat a termékeket kapjuk, mint más vaskatalizátorokkal, azonban lényegesen nagyobb hozadékot kapunk, különösen ha közönséges vagy mérsékelten emelt nyomás alkalmazásával dolgozunk. A termékek főképen szénhidrogénekből állnak, mindenekelőtt telített természetű szénhidrogénekből. Csekély mennyiségben oxigéntartalmú termékek például alkoholok, savak, észterek és ketonok is képződnek. A betartandó hőmérsékletek ugyanazok, mint amelyeket más vaskatalizátorokkal való dolgozáskor is alkalmaznak. Általában 180 és 400 C° közötti hőmérsékletek jönnek tekintetbe, célszerűen kb. 225 és 350 C° közötti hőmérsékleteken dolgozunk. A nyomások lényegesen alacsonyabbak lehetnek, mint
