118596. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szénhidrogének előállítására
folyamatban a következő összetételű gázelegy 1000 m3 -ét szorítjuk át: 38 térfogatszázalék hidrogén, 31 térfogatszázalék szónoxid és 31 térfogatszázalék metán. A 5 nyomást 850 atm.-án, a hőmérsékletet pedig 250 C°-on tartjuk. Hozamul 315 kg, főleg oktánból álló szénhidrogént, valamint 195 kg vizet kaptunk. 10 Itt főleg a következő reakció ment végbe: • 5 H2 + 4 CO + 4 CH4 = 4 H2 0 + C8 H18 (szabad energia: — 283 gcal). Vezérlőreakcióul a következő reakciót 15 3 H2 + CO = CH4 + H2 0 (szabad energia: —21019 gcal) alkalmaztuk, hogy a nagy mértékben endotermás alapreakciót: 17 CH4 + 7 CO = 3 Cg Hl g + 7 H2 0 20 (szabad energia: 104774 gcal) a következő reakcióvá: 12 CH4 + 12 CO + 15 H2 = 3 C8 H1 8 + 12 H2 0 (szabad energia: — 849 gcal) illetve a következő reakcióvá: 25 4 CH4 -f 4 CO + 5 H„ = C8 H1 S -f 4 H2 0 alakítsuk át. 2. példa. Kontaktcsövön 33.3 térfogat % Ha-ből, 33.3 térfogat % OO-ból és 33.4 térfogat % 30 CHa-ből álló gázelegyből óránkint 1000 m3 -t bocsátunk át. Kontaktanyagul redukált molibdén-vasat használunk. A nyomást 800 atm.-án, a hőmérsékletet pedig 225—230 C°-on tartjuk; óránként 380 kg, 35 főleg ciklohexanból álló szénhidrogének és 240 kg víz keletkeznek. Itt a 3 H2 + 3 CH4 + 3 CO = 3 H2 0 + C6 H1 2 reakciót foganatosítottuk, melynek sza-40 bad energiája a munkahőmérsékleten, egy CeH^-molekulára számítva + 2698 gcal. A reakció a következő alapreakcióegyenletből: 4 CH4 + 2 CO = 2 H2 0 = C6 H1 2 45 (melynek szabad energiája a munkahőmérsékleten + 25178 gcal) úgy adódik, hogy abban a következő vezérlőreakció szerint: 3 H2 + CO = CH4 + H2 0, 50 melynek szabad energiája a munkahőmérsékleten (egy CHi-molekulára számítva) — 22480 gcal, éppen egy CHi-et 3 H2 + OO-val helyettesítünk. 3. példa. Az ugyanazon katalizátorral megtöltött 55 kontaktcsövön, folytonos eljárásban, óránként a következő gázelegy 1000 m3 -ét szorítjuk át: 33.3 térfogat % IL>, 22.2 térfogat % CII., 44.5 térfogat % CO. A nyomást 890 atm.-án, a hőmérsékletet pedig 370—380 60 C°-on tartjuk. Óránként 212 kg mennyiségű, főleg benzolból álló aromás szénhidrogének és ezenkívül kb. 200 kg víz keletkeznék. Itt a következő reakciót 65 3 H2 + 2 CH4 + 4 CO = C6 H6 -f 4 H2 0 foganatosítottuk, melynek a példaszerinti hőfokon, egy benzolmolekulára számítva, -f- 3295 gcal szabad energiája van. Az alkalmazott alapreakció egyenlet- 70 nek: 3 CH4 + 3 CO = 3 H2 0 + C6 H6 370—380 C°-on, a benzol 1 molekulájára számítva, +16917 gcal szabad energiája van. Ezt az alapreakcióegyenletet az (a) 75 vezérlő reakcióval: 3 H2 + C0 = H2 0 + CH4 (szabad energia: — 13622 gcal) ezekhez a munkafeltételekhez termodinamikailag kedvező, fent megadott területre 80 vezéreljük át. 4. példa. A kontaktcsövön, melyet ugyanazzal a katalizátorral töltöttünk meg, óránként a következő összetételű gázelegy 1000 m3 -ét 85 szorítjuk át: 41.7 térfogat % H2 , 16.7 térfogat % CH'i, 41.6 térfogat % OO. A nyomást 1450 atm.-án, a hőmérsékletet pedig 370—380 C°-on tartjuk. Óránként 273 kg mennyiségű, főleg toluolból álló aromás 90 szénhidrogének és kb. 270 kg víz keletkeznek. A toluol képződése a következő egyenlet szerint ment végbe: 5 H, + 2 CH4 + 5 CO = C-Hs + 5 H2 0 95 (szabad energia: — 2061 gcal).
