118595. lajstromszámú szabadalom • Eljárás széntartalmú vegyületek kezelésére
egy molekulájára + 5000 gramm-caloriát nem halad meg; ez az érték negatív is lehet. A szabad energiák bizonyos meghatározott hőmérsékleten (v. ö. pl. Parks 5 and Huffmann „The Free Energy of Somé Organic Compounds" című munkájának 21. oldalát), mindig a következő kifejezéssel egyenlők: — RT In K = DF. (Itt a „D" jel a szokásos delta-jelképet helyet-10 tesíti). DF oly számértéknek felel meg, mely kisebb mint + 5000 gcal és negatív is lehet. Ha R a gázállandó, T az abszolút hőmérséklet, In a Napier-féle logaritmus, K 15 pedig az egyensúlyi állandó, akkor a képlet a Brigg-féle logaritmusok használatával a következő lesz: - 4,5753 T.logR = UF. A K állandóból a tömeghatás törvénye 20 szerint a teljes nyomás mint az egyensúlykomponensek részleges nyomásainak összege számítható ki. A képletből kiadódik, hogy a keletkező komponenseik részleges nyomásai és így a 25 hozam is a metán alkalmazott részleges nyomásával együtt növekedik. A metán fokozódó nyomására az esetleg jelenlévő szabad szénnek a maga szilárd fázisából való eltűnését is elősegíti. SO A reakció alkalmas katalizátorokkal elősegíthető és gyorsítható, azonban a magy nyomásoknál azoknak jelenléte nem okvetlenül szükséges. Ha az eljárást pl. nagy molekulájú pa-85 raffin-szénhidrogénekre alkalmazzuk, akkor a metán a szénláncnak alacsonyabb molekulájú hasadási temékekre való hasadása mellett vegyül. Telítetlen szénhidrogéneknél a metán főleg kondenzáló lás mellett vegyül, azonban a reakció úgyis vezethető, hogy egyidejűleg alacsonyabb molekulájú vegyületekké való hasadás következzék be. Aromás policiklusos vegyületek, mint pl. naftalin, antracén stb. metánnal ala-45 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14 CO 7 CO 7C2 H4 7 C2 H2 C1DH 8 Ci r H8 C1( i iHs 6 C,H4 öOX 7C,H4 7 C2 H2 7C2 H2 7 C„H, + 9 CH4 9 CH4 + 7 H, 4- 2 CH4 10 CH , C2 H4 2 C2 H4 C2 H„ • 3 CH4 4 CH, csonyabb molekulájú aromás szénhidrogénekké és/vagy alifás vegyületekké is alakíthatók át. Oxigéntartalmú vegyületek szintén kapcsolódnak a metánnal, aimikoris a kiiindu- 50 lási anyag ós a reakcióieltételek szerint víz hasad le és egyúttal további kondenzálás vagy alacsonyobb molekulájú vegyületekké való hasadás is mehet végbe. Az előbbi példákat csak a találmány 55 megvilágítására hoztuk fel, anélkül, hogy azt kolátoznók, mert a széntartalmú vegyületeknek metánnal, nyomás alatti kezelése a legmesszebbmenő ipari felhasználásra alkalmas. 60 Metán helyett bármilyen, metántartalmú gázelegy is használható a reakcióhoz, amikoriis a rendszerben a metán részleges nyomását természetesen megfelelően magasan kell tartani. 65 Ha a metánban vagy a metántartalmú gázelegyben etilén vagy acetilén kb. 20 térfogatszázaléknyi mennyiségben van jelen, akkor 500 légköri nyomásnál kisebb nyomások is alkalmazhatók, nevezetesen 70 kb. 250 légköri nyomásig lefelé. Az ilyen telítetlen szénhidrogének ugyainis, éppen úgy, mint a szénoxid (CO), labilis molekulák és így a reakciót nemcsak a nyomás, hanem a telítetlen molekulák potenciális 75 energiája is elősegíti. Ez eljárásban gyakran célszerűnek bizonyult, ha a reakció heterogén rendszerben megy végbe, vagyis a már jelenlévő reakciókomponenseknek vagy a képződő 80 végtermékeknek legalábbis egyike a reakciónyiomáson cseppfolyós marad. A szokásos nemesítő eljárásokban létesülő hasadási temékek (metán és homológjai, hidrogén, etilén és homologjai, szén- 85 oxid, acetilén és homologjai, naftalin és egyéb kátrányalkatrészek, valamint szilárd szén) a találmány szerinti eljárás feltételei között nem állandók, hanem cseppfolyós szénhidrogének képződése kíséreté- 90 ben a következő reakciók szerint reagálnak: 2C8 H1 8 + 7C02 2C8 H1 8 + 7Ha O -<—>- 2 C8 H1 8 4 CH4 19 CH4 —13 OH/ — 12 CH, CH, 03* + C — 2 C — 5C -- 7 C — 90 -- 5 C 3 C8 H1S 2 C6 H6 —2 C7 H8 C6 H6 + . . 2C8 H18 —2 C8 Hl g 2C8 H1 8 + C7 H8 >- 5Cg HiS 3C8 H1 8 + 2C6 H6 -<->• 3C8 Hl s -f- C7 H8 95 100
