123067. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szénhidrogéneknek szénoxidból és hidrogénből való előállítására

2 1330<n.Azt találtuk mármost, hogy a találmány szerint magasabbrendű, mindenekelőtt cseppfolyós szénhidrogének szintézise vaskontaktusokon igen gaZdaságo-5 san végezhető, ha tényezők sorozatát egészen meghatározott módon kombináljuk. A .találmány szerinti eljárás foganatosítására nagymértékben aktív vaskatali-10 zátorokra van szükség. Öntöttvasforgácsok vagy szeletek, melyeket más oldalról ismertettek, e célra nem alkalmasak. A nagymértékben aktív katalizátorokat célszerűen vasvegyületek elbontásával 15 állítjuk elő és gyengén lúgossá tesszük. Alkalmazhatunk tehát olyan kontaktusokat, melyek pl. vasvegyületeknek magában véve ismert eljárásokkal lehetőleg alacsony hőmérsékleten végzett elroncso-20 lásával nagymértékben aktív alakban képződnek. A kontaktusoknak hatásos fémként vasat kell tartalmaznia, alkalmazhatók azonban vaskeverékkatalizátorok, pl. vas-réz, vas-mangán vagy más 25 effélék is, de felhasználhatók lázítómasszák vagy hordozók is. Ha a szénoxid és hidrogén alkotta keveréket messzemenően, tehát műszakilag használható hozadékokkal szénhidrogé-30 nekké akarjuk átalakítani, akkor szénoxid és hidrogén alkotta olyan keverékekkel kell dolgozni, melyek a két alkatrészt megközelítőleg a fenti egyenletben megkövetelt, tehát előnyösen 2 CO: 1 H2 »5 viszonytól 1 CO: 1 H2 viszonyig terjedő arányban tartalmazzák. Míg, mint már említettük, ilyen gázkeveréket légköri nyomáson tökéletesen átalakítani nem lehetett, azt találtuk, hogy az átalakítás 40 fokozott nyomáson gyakorlatilag elméleti hányaddal végezhető el. Evégből a nyomásnak, hőmérsékletnek és bizonyos mértékig az óránkénti gázadagolásnak egészen meghatározott felis tételeivel kell dolgoznunk. A nyomástól és a hőmérséklettől való függőség a csatolt ábrából tűnik ki. Az abszcisszára a munkahőmérsékleteket, az ordinátára a nyomásokat vittük fel. Az (a) egyenes 50 különböző munkanyomásokhoz azt az alsó hőmérsékleti hátárt adja meg, melyen a szénhidrogénszintézis kielégítő eredménnyel vihető véghez. Miként az (a.) egyenes szemlélteti, a folyamat kez-6ft detén alkalmazandó munkahőmérsékletet annál magasabbra kell választani, mennél nagyobb nyomást • választottunk. A (b) egyenes azt a felső hőmérsékleti határt adja meg, melynél még főképpen cseppfolyós szénhidrogének képződése 60 mellett dolgozhatunk. Ez a határ 10—90 atm. nyomásokon kb. 310 C°. Magasabb hőmérsékleteken más reakciók, így gázalakú és oxigéntartalmú termékek képződése, kezdenek lassanként előtérbe 65 lépni. Az ábra belső, árnyékolt mezeje azokat a fizikai feltételeket mutatja, melyek betartásával aktív vaskatalizátorok és szénoxidban gazdag szintézisgáz alkalmazásával a legjobb eredmények 70 érhetők el. Ha pl. 10 atm. nyomáson dolgozunk, akkor az l-es pontnál (230— 235 C°) már részleges, kívánt értelmű átalakítást érünk el. Ha a hőmérsékletet a 2-es pontig (ez esetben megközelítőleg 75 240°) fokozzuk, akkor cseppfolyós szénhidrogének legnagyobb hozadékait éspedig az adagolt gázmennyiség szerint a szintézisgáz minden köbméterére 100— 130 g-ot kapunk. A végső gázt azután 80 legnagyobbrészt szénsav, esetleg jelenlevő közömbös alkatrészek és mellékesen képződött gazol és gázalakú szénhidrogének alkotják. Továbbá szilárd parafin és a gáz minden köbméterére néhány 85 gramm víz is képződik. Ha mármost a folyamatot huzamos üzemi szakaszokon át akarjuk véghezvinni, akkor az átalakított mennyiségnek állandó értéken tartására a munkahőmérsékletet lassan- 90 ként, hetenként kb. 2—3°-kal kell fokozni. A 2-es és 3-as pontok között mármost csaknem 60° áll rendelkezésre, ami féléves üzemtartamnak felel meg. Ha a szénoxidot nem kívánjuk a legkedvezőb- ^5 ben, azaz csaknem tökéletesen átalakítani, akkor a hőmérsékletet még egy ideig kb. 305—310 C°-ig fokozhatjuk. A fent ismertetett kontaktusnak és gázkeveréknek alkalmazása mellett 30 atm. ion nyomáson az alsó legelőnyösebb hőmérsékleti határ 250—255 C° (az ábra 6-os pontja). A 7-es pontig kb. 47° vagy kb. 5 hónap üzemtartam áll rendelkezésre. Az (a) és (b), illetőleg (a') és (b') egyéne- 105 sek nagyobb üzemi nyomásokon egymáshoz közelednek; ez, azt mutatja, hogy fokozódó nyomással a lehetséges üzemi szakaszok mind rövidebbekké válnak, mert a hőmérsékletnek az idővel való no szükséges emelkedése a különböző nyomásokon azonos marad. Az ábra szemlélteti, hogy 100 atmoszférát meghaladó nyomások a találmány szerinti eljáráshoz már nem jönnek tekin- 115 tétbe és hogy a gazdaságosság 50 atmosz-