118596. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szénhidrogének előállítására
val a metánt részben hidrogénnek és szénoxidnak 3 Hs:l CO molekulaarány,ú keverékével helyettesítjük. A II2-t és CO-t lassankint, mindaddig vezetjük be az 5 endotermás alapreakció egyenletbe, míg. olyan reakcióegyenletet nem kapunk, melynek szabad energiája az oktán 1 molekulájára számítva + 5500 gcal alatt van. így tehát TL-nek és CO-nak az imént 10 megadott molekulaarányban való bevezetésével a termodinamikailag kedvezőtlen területről nagy nyomás alatt termodinamikailag kedvező területre való átjutást, mintegy bevezérlést érünk el. 15 Ha a 17 CH4 + 7 CO = 3 Cs H,8 + 7 H2 0 alapreakcióegyenlet szerint bevezetendő egész CH4 -et helyettesítenek 3 rész Ha és .20 1 r ®s z CO keverékével, akkor a következő egyenlethez jutnánk 17H, + 8CO = C8 H1 8 + 8 H.,0 (végreakcióegyenlet), mely iparilag alkalmazható hőfokoknál 25 oly nagy mértékben exotermás, hogy azt többé már nem bírhatjuk le. Még az esetben is, ha ezt a reakciót jó hűtés alatt folytatnók le, könnyen léphetnének fel helyi túlhevülések, melyek a kívánt szén=30 hidrogén bomlásához és metánnak, mint kívánatos mellékterméknek képződéséhez vezetnének. A keletkező nagy hőmennyiségek eléggé gyors elvezetésének műszaki ne-35 hézsége különösen nagy nyomás alatti munkánál válik hátrányosan érezhetővé, mert akkor a hőmennyiségek kisebb tór-75 vagy : 80 vagy : .85 A hozzáírt számok a szabad energiák közelítőleges értékét 550, illetve 575 abs. foknál (Kelvin-foknál) adják meg; 550 abs. foknál a két első egyenletet, 575 abs. fok-90 nál pedig a két utóbbi egyenletet helyezzük előnybe. ben fejlődnek és ennek megfelelően gyorsabb és nagyobb liőifokemelkedéseket idéznek elő. Ezért az olyan reakciókat, 40 melyek a választott munkafeltételek között igen nagy mértékben exotermásak, a találmány értelmében elkerüljük. így pl. oktán előállításánál előnyösen alkalmazhatunk oly reakcióegyenleteket, melyek- 45 nél a szabad energiák az előállított oktán 1 molekulájára számítva + 5500 gcal alatt, például + 5500 és — 10000 gcal között vannak. A fent megadott alapreakcióegyenlet és 50 az ugyancsak fent említett végreakcióegyenlet között tetszőleges számú különböző reakcióegyenleteket állíthatunk fel, úgy, hogy az alapreakcióegyenlet szerint szükséges metánmennyiség tetszőleges ré- 55 szeit a 3 Hs + CO keverék megfelelő mennyiségével helyettesítjük. Ezeknek a közbenső egyenleteknek szabad energiái az alapreakciónak és a végreakciónak szabad energiája között vannak; azokat 60 magában véve ismert módon állapítjuk meg és azután a kiindulási anyagokat azokban a molekulaarányokban hozzuk össze, melyek oly közbenső reakciónak felelnek meg, melynek szabad energiája a 65 munkahőmérsékleten 1 oktánmolekulára számtíva + 5500 gcal-t nem halad meg, tehát negatív is lehet. Célszerűen oly keverékekkel dolgozunk, melyek az alkalmazott nyomásoknál és hőmérsékleteken 70 semmi vagy túlnagy hőmennyiségeket fejlesztenek, azaz pl. oly keverékekkel, melyek a következő egyenleteknek felelnek meg: Az oktánnak a következő alapegyenlet szerinti szintézisét: 17 CH4 -f 7 CO = 3 C8 H1 8 + 7 H2 0 a következő reakcióval: 9j 2 H,0 + 4 CO = CH4 + 3 C02 (b) 11 CH4 -j- 13 CO + 18 H2 — 3 C8 H1 8 4-13 H2 0 (— 1036 gcal a C8 H1 8 egy molekulájára, 550 abs. hőfokon) (+5037 „ „ „ „ 575 „ „ ) 10 CH4 + 14 CO + 21 H2 = 3 C8 H1 8 + 14 H2 0 (—7573 gcal a C8 H1 8 egy molekulájára, 550 abs. hőfokon) (- 989 „ „ „ „ „ 575 „ „ ) 9 CH4 +15 CO + 24 H2 = 3 C8 H1 8 + 15 Ha O (— 14091 gcal a C8 H1 8 egy molekulájára, 550 abs. hőfokon) (— 7015 „ „ , „ „ 575 „ )
