125414. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szénhidrogének szintézises előállítására szénmonoxidnak hidrogénnel való átalakítása útján

125414. 3 hőmérséklettartomány, amely a legjobb eredményeket szolgátat ja, aránylag csak szűk; ha tehát e katalizátorokkal dolgozunk, a hőmérsékletemelkedést előnyösein 5 30 C° alatt tartjuk és a legjobb, ha e katalizátorokkal dolgozva, a hőmérsékletemel'kedés 10 C° alatti, pl. kb. 5 vagy 2 C°-os. Vaskataliza toroknál, melyek alkalmazása esetén a reakciőhőmérséklet 300 C° fölötti 10 lehet, általában valamivel magasabb hőmérséklefemelkedések engedhetők meg. Minthogy a reakciósebesség a hőmérséklet emelkedésével igen gyorsan emelkedik, tág hőmérséklettartomány azt eredményezi, 15 hogy azon katalizátorrétegekben, melyeik először érintkeznek a reagáló anyagokkal^ csupán csekélymértékű átalakulás, a további rétegekben pedig erélyes átalakulás megy végbe, mely utóbbi nagy hőfejlő-20 déssel kapcsolatos. Ily köirülimények között a reakciófeltételek bizonytalanokká válnak, úgyhogy célszerű, ha a hőmérséktetemelkeidést szűk határok között tartjuk avégett, hogy ia hőmérsékletet oly szinten tartsuk, •íh amely icsak kevéssé tér el az optimális reakciőhőimérséklettől. A találmányszerinti eljárásnál a reakció folyamán fejlődött hőt maguk a reakciós gázok gyakorlatilag teljesen eltávolítják. Az 30 a hőmennyiség, amelyet ezek a gázok •felvehetnek, függ azok fajhőjétől és mennyiségétől, valamint függ a minden egyes esetben megengedett hőmérsékletemelkedéstől. A találmány szerinti eljárásnál a képződött 3ö reakeiaterniékek részben a visszavezetett gázban maradnak és ennélfogva a hőfelvételben részt vesznek. Minthogy a képződött termékek fajhője nagyobb, mint a kiindulási szintézisgázé, a körfolyamgáz hő-40 kapacitása általuk megnövekedik. Az időegységben fejlődő hőmennyiség különböző tényezőktől függ, mint pl. a katalizátorok aktivitásától, a gáz össze tételé tői, különösen a reakcióban résztvevő •alkat-45 részek koncentrációjától és a hőmérséklettől (magasabb hőmérsékleteken a reakciósebességek ugyanis növekednek, úgyhogy az időegységenként fejlődő hő — egyébként hasonló körülmények között — ma-50 gas hőmérsékleteken nagyobb lesz), úgyhogy a reakciógázok áramlási sebessége tág határok között változhat. Az áramlás sebességét a tartózkodás idejével fejezhetjük ki, eiz az az időtartam, 55 amelyen át pl. az uralkodó hőmérsékletien és nyomáson mért 1 liter reakciógáz a reakciótér 1 literében van jelein. így pl. 10—25 atm. nyomáson és zsugorított vasból álló katalizátor alkalmazása esetén kb. 1 mp-nyi tartózkodási időt sza- 60 bunk meg, ha a reakciótérbe bevezetett gáz-gőz-elegy 40 térfogatszázalékban szénmonoxidból és hidrogénből és 60°/o-ban reakciótermékekből (széndioxid, szénhidírogének és vízgőz) áll. Kb. 315 C°-os kezdeti 65 hőmérsékletnél kb. 10 C°-nyi hőmérsékletemelkedés következik ekkor be. Emellett annyi térfogatú gázt keringtetünk, amely megfelel a bevezetett friss gáz kb. 100-szorosának. Ha csupán alacsonyabb hő- 70 mérsékletemelkedés engedhető meg, a másodperc törtrészeit választjuk tartózkodási időnek és a gázt jóval gyorsabban ikeringtetjük. így pl. 5°-os hőuiérsékleternelkedéssel és egyébként azonos körülmények 75 között annyi térfogat gáz kell újrakeringtetni, amely a bevezetett frissgáztérfogat kb. 200-szorosának felel meg. Altalánosságban a reakciógázok tartózkodási ideje a találmányszerinti eljárás- 80 nál, valamely adott körfolyammal szabályozott reakciótóren való minden egyes átvezetésénél 0,1 és 5 mp, között fekszik, A keringtetés által okozott benső keveredés következtében a reagálőgázok hő- 85 mérsékletét teljesen egyenletesein tarthatjuk a reakcióedény egész keresztmetszete mentén és csupán a gáz áramlási irányában figyelhetünk meg hőimérsékletemeikedést, ami az átalakulás előrehaliadásának követ- 90 kezményc. Ha csupán csekély hőmérséklebeniieilkedés engedhető meg, időegységenként nagymennyiségű gázt kell visszavezetni, úgyhogy nagyobb kering'tetési energia szüksé- 95 gies. Ha nagyobb nyomásom dolgozunk, a szükségles energia kevesebb lesz. Avégett, hogy a keringtetési energiát alacsonyan tartsuk, általában előnyös, ha viszonylag alacsony katalizátorrétegeket, pl. 100 1 méter mélységű vagy hasonló rétegeket alkalmazunk és azokat fcövetkezésképen nagy felületen osztjuk el. A reakcióedényt válaszfalak útján kamrákra oszthatjuk, melyekben elrendezhet- 105 jük a katalizátorrétegeket.. A kiindulási gázt megoszthatjuk a különböző kamrák között. A neákciótermékeket az egyes kamrákból külön távolíthatjuk el és csak azután egyesíthetjük. Ugyancsak előnyös le-110 het, ha a gázok meleg körfolyamát hideg hűtőlgáz hozzáadásával kombináljuk a reakcióedény oly pontján, ahol a reakciór gázok még nem, haladtak át az egész (katalizátoron, pl. két katalizátorréteg között. 115 Ebben az esetben eigy katalizátorrétegből való távozás után a képződött hőt felveszi a hozzáadagolt gáz, pl. a reakciótérrből