118596. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szénhidrogének előállítására
vezérelhetjük. Ebben az esetben a nagymértékben exotermás végreakció a következő: 9 H2 0 + 25 C0 = C8 H1 8 -)-17 C02 . 5 A közbenső fokozatok szabad energiáit ismét megállapítjuk és az eljárás foganatosítására a leírt módszerek szerint járunk el. Oktán előállítására a következő alap-10 reakcióegyenletekből is indulhatunk ki: 9 CH4 + 14 C0 = 2 C8 H1 8 + 7 C02 vagy 25 CH4 -f 7 C02 = 4 C8 H1 s + 14 H2 0. Vezérlő reakcióul a már megadott (a) és 15 (b) vezérlőreakciókon kívül a következő reakciót is alkalmazhatjuk: 2 H2 + 2 CO = CH4 -f C02 (c) További vezérlőreaikoióul valamennyi alapreakcióegyenlethez a következő reak-20 ció alkalmaziható: 4 H2 4-CO, = CH4 + 2 H2 0 (d) Az előbbi magyarázatokat oktánra adtuk meg, mert ez a vegyület a benzincsoport legfontosabb képviselője és a benzin-25 szénhidrogének alifás sorozatának közepén áll. A reakciók gyakorlati végrehajtásánál azonban vegyileg tiszta oktán már amiatt sem keletkezik, mert pl. a következő kombinációk szabad energiája egy-30 mással azonos: 2 C8 HI 8 = C7 H1 6 -}- C9 H2 0 = C6 H1 4 +Cl c H2 , így tehát ezek a különböző anyagok egymás mellett keletkeznek. . -A találmány szerinti eljárással, lé-35 nyegileg ugyanolyan módon, amint azt alifás vegyületek előállítása tekintetében ismertettük, túlnyomólag aromás vagy túlnyomólag hidroarómás (aliciklikus) vegyületek is állíthatók elő. Ezeknek a veíO gyiileteknek előállításánál a szénoxidot aránylag nagyobb százalékarányban alkalmazzuk, mint a megfelelő alifás vegyületek előállításánál, melyek hidrogénben dúsabbak. 45 Az eljárással pl. oly nagymértékben endotermás reakciókat, melyeknél metánból és szénoxidokból benzol vagy hexahidrobenzol keletkezik, nagy nyomás alatt termodinamikailag kedvező, vagyis oly 50 területekre vezérelhetünk át, melyeken az í ' azután tényleg lefolyó reakcióknak + 5500 gcal alatti szabad energiái vannak. Ezt pl. ismét a következő, nagy mértékben exotermás reakciónak: 3 H2 + CO = CH4 + H2 0 55. a fent leírt módon való beiktatásával vagy egyidejű lefolytatásával foganatosítjuk. így a benzolnak metánból és szénoxidból való előállítása pl. a következő alap- 60 reakcióegyenlettel vehető fel: 3 CH4 -f 3 CO = C6 H6 + 3 H2 0. Ez a reakció igen nagy mértékben endotermás. Szabad energiája pl. 327 C°-on + 14019 gcal, tehát e reakció ipari- 65 lag csak nehezen vagy egyáltalán nem vihető keresztül. Már most a találmány szerint ebben az alapreakcióegyenletben a CHi-t részben EL-vel és CO-val, 3:1 molekulaarányban úgy helyettesítjük, hogy 70 az alapreakcióegyenletbe ennek a keveréknek oly mennyiségét vezetjük be, mely az (a) egyenlet szerint ama metánmenynyiségnek felel meg, melyet az alapreakcióegyenletbe helyettesíteni akarunk. 75 3—3 rósz H2-vel és 1—1 rész CO-val annyi CHi-t helyettesítünk, hogy az eredő reakció szabad energiája a munkahőmérsékleten a kívánt szénhidrogén 1 molekulájára számítva + 5500 gcal-t ne haladjon 80 meg. A következő példa kissé más változatban, mint fentebb az oktán előállításánál ismertettük, azt mutatja, hogy a fent leírt módon a metánnak hidrogénnel és 85 szénoxiddal való pótlása miként megy végbe: Alapreakció: 3CH4 + 3 CO = C6 H6 -f- 3 H2 0 +n(3Hg -)- C0= H 2 0-fCH4 ) 90 összeg: 3nH2 + |3-n)Cfl4 + (3-fn)CO = = C6 H6 +(3 + n) H2 0 Itt n-nek tetszőleges, zéró fölötti, egész számú vagy törtszámú értéke lehet, mely azonban az előző példában az alapreak- 95 cióegyenlet CH4-molekulái számának megfelelően 3-nál nem lehet nagyobb, mert ha n = 3, akkor az egész metán pótlódott és az alapreakcióegyenlet: 3 CH4 + 3 CO = C6 H6 + 3 H2 0 IO» a következőnek hozzáadása folytán: 3 (3 H2 CO = H2 0 + CH4 ) a következő végreakcióba megy át: 9 H2 -f 6 C0 = C6 H6 + 6 H2 0. 105 Az n érték változtatásával tetszőleges számú különböző reakcióegyenletet állít-
