136879. lajstromszámú szabadalom • Eljárás katalizises gázreakciók foganatosítására

Megjelent: 1956. évi március hó 1-én. ORSZÄGOS TÁLALMÁNYT HTVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 136.879. SZÁM 12. g. OSZTÁLY - F-10.290. ALAPSZÁM Eljárás katalisises gásreakciók foganatosítására I. G. Farbenindustrie Aktiengesellschaft, Frankfurt am Main. Bejelentés napja: 1943. február 22. Németországi elsőbbsége: 1942. február 24. Egyes katalizises gázreakcióknál, különösen olajgőzök katalizises bontásánál a katalizátorok hatása bizonyos idő múlva oly mértékben csökken, hogy a további alkalmazáshoz a katalizátorokat fej kell frissíteni. Ezt általában időnkint, az üzemnek magában a reakciós kemencében való megszakítása mellett, levegő vagy oxigén segítségével, az elbontási hőmérsékletnél mintegy 50— 150 C°-kal, sőt még többel magasabb hőmérsékleteken foganatosítják, amennyiben az elbontás! hőmérséklet mintegy 450 C°. A használat közben pl. a bontási reakció közben a katalizátorra lerakódott és annak hatékonyságát csökkentő széntartalmú ayagokat, pl. kokszot, ekkor el kell égetni. Az exoterm felfrissítő folyamat közben való túl erős felhevítés azonban a katalizátor hatékonyságát károsan befolyásolja és elkerülendő. Az elégetést tehát az elégési levegőnek közömbös gázokkal pl. nitrogénnel vagy vízgőzzel való megfelelő hígítása mellett igen óvatosan kell végezni, éfe ezért oly hosszú időt igényel, mely többnyire mintegy kétszer vagy háromszor olyan hosszú, mint maga a bontási szakasz. 1 Ismeretes továbbá, hogy a katalizátorokat folyamatosan reakciós és regeneráló tereken vezetik át. Eközben a reakciót és a regenerálást két egymástól gondosan elkülönített berendezésben foganatosítják, melyeket egymással körülményes szállítóberendezések kötnek össze, ami a katalizátorok mehanikus szilárdságát károsan befolyásolja. Ügy találtuk, hogy körülményes szállító berendezéseket, szereléseket vagy szelepátállítást nem igénylő megszakítás nélküli üzemet tarthatunk fenn és a katalizátorok hatékonyságát az egész reakciós folyamat alatt fenntarthatjuk, ha a szemcsés vagy darabos katalizátort, pl. körfolyamban felülről lefelé hosszú edényen vezetjük át, melynek alsó részében a reakció és felső részében a katalizátorok regenerálása megy végbe,' mimellett e két részt oly szakasz választja el egymástól, melyben célszerűen közömbös gáz bevezetésével azonos vagy nagyobb nyomást tartunk fenn, mint a reakciós és regeneráló, térben. Az edényt, célszerűen függőlegesen rendezzük el, mimellett a katalizátort időnként vagy állandóan felülről lefelé mozgatjuk. A katalizátor mozgási sebességét megfelelő beadagoló és eltávolító berendezések segítségével pl. az edény kibocsátóvégén elrendezett mozgatható tolattyú, rekeszes kerekek, csigák vagy hasonló berendezések segítségével határozzuk meg. Ekként a katalizátornak a reakciós szakaszban való tartózkodási idejét úgy állíthatjuk be, hogy állandóan a legelőnyösebb kitermelést érjük el. Oly betéteket vagy szűkítéseket vagy egyéb berendezéseket, melyek a katalizátorok súrlódásmentes lefelé való vándorlását gátolják, nem alkalmazunk, úgyhogy súrlódás útján nagyobb hulladékmennyiség nem keletkezik. A találmány szerinti eljárással tehát az eddig ismert eljárásokkal szemben azt az előnyt érjük el, hogy a bontást és a katalizátor regenerálását egyetlen berendezési egységben, körülményes mehanikus berendezések nélkül, folyamatos üzemben foganatosíthatjuk anélkül, hogy a súrlódás folytán keletkező hulladék szaporodásával kellene számolnunk. A regenerálási szakasz hossza a regenerálás időtartamától függ, mely többnyire kétszer, sőt háromszor olyan hosszú, mint a reakció időtartama, ha pl. hasításról van szó és csupán akkor végezhető rövidebb idő alatt, ha a katalizátor kevesebb inaktiváló. anyagot vett fel. Az edény első részét melyben a regenerálás megy végbe, nagyobb átmérővel alakíthatjuk ki, mint a tulajdonképpéni reakciós teret és ekként elérhetjük, hogy á katalizátor a regenerálási szakaszban hosszabb ideig tartózkodjék. Célszerűnek bizonyult, ha az oxigéntartalmú gázelegyet a katalizátorral szemben vezetjük. Ekként az egész renegálási szakaszra terjedő egyenletesebb elégési reakciót érünk el. Avégből, hogy a hosszúra nyújtott edényben, pl. csőben végbemenő mindkét kezelési folyamatot — pl. a hasítást és a katalizátor regenerálását — egymástól elkülönítetten tarthassuk, úgy járunk el, hogy a két különböző kezelési szakaszhoz használt terek közé oly teret ill. szakaszt iktatunk, melybe valatnivel nagyobb nyomással,