149252. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés fémhalogenidek és hasonló vegyületek előállítására
2 149.252 — a krakkolási reakció során kapott, lényegileg hidrogénből álló gázok elégetése valamely oxigéntartalmú gázzal való keverés útján, a kezelendő fémoxid-részecskékkel való érintkezés közben, abból a célból, hogy az égési reakció során felszabaduló kalóriamennyiséget az említett . részecskéknek adjuk át és így e részeoskéket 900 C°-nál magasabb hőmérsékletre hevítsük fel arra az időre, amikor e részecskék az említett szénhidrogénnel érintkezésbe kerülnek. A találmányt és jellemzőit az alábbi leírás ismerteti. A bejelentő állapította meg elsőnek azt a tényt, a (3) ill. (3/a) exoterm égési reakció során felszabaduló kalóriamennyiség egyrészt elegendő arra, hogy az említett szilárd részecskéket a szénhidrogének termikus bomlásának hőmérsékletére, majd ezt követően a krakkolás útján képződött reidukáló szén jelenlétében történő halogén ezés hőmérsékletére hevítse, másrészt, hogy megindítsa a (2) egyenlet szerinti endoterm krakkolási reakciót, majd a halogénezési reakciót, oly módon, hogy az így termikusan autonóm és kiegyensúlyozott folyamat során egyrészt hideg, szobahőmérsékletű fémoxid részecskékből kiindulva lényegileg szobahőmérsékletű vagy magasabb hőmérsékletű íémhalogenid-részeeskéket kapjunk, másrészt pedig a szobahőmérsékleten rendes körülmények között gáz alakú, hideg szénhidrogénekből és hideg halogénből kiindulva, a folyamat végén többé-kevésbé forró gázokhoz jussunk. A találmány szerinti eljárás esetében a szénhidrogének fémoxid-részecskékkel érintkezésben történő és szén egyidejű képződésével járó krakkolásának zónája el van különítve az említett részecskék halogénezésének zónájától, valamint a krakkolás útján kapott gázok elégetésének zónájától. Emellett sem a kapott égési gázok nem lépnek be a krakkolási és/vagy a halogénezési zónába, sem pedig a szénhidrogének krakkolása útján kapott gázok nem lépnek be a halogénezési zónába, végül a halogénezés során felszabaduló gázok sem lépnek be sem a krakkolási, sem az égési zónába, ez azért van így, hogy meggátolhassunk minden érintkezést a hidrogén elégése útján képződő vízgőz és a termékként kapott halogenid között, amelyet, ha közben vízgőzzel jutna érintkezésbe, csak nehézségek árán kaphatnánk meg vízmentes alakban; meggátoljuk továbbá a szénhidrogén krakkolása útján keletkezett hidrogén és a halogén közötti érintkezést, amely halogénhidrogén és a fémoxiddal való reakció útján oxihalogenidek képződését eredményezhetné, végül pedig meggátoljuk az érintkezést a krakkolás útján kapott szén és a hidrogén elégése útján keletkező vízgőz között is, amelyek reakcióba léphetnének az alábbi egyenlet szerint: (4) C + H2 0 *CO + H2 ami szénveszteséget okozna. hogy a rendes körülmények között gáz alakú, általában legfeljebb 4 szénatomot tartalmazó, előnyösen lényegileg metánból álló szénhidrogéneknek a (2) egyenlet szerinti termikus bomlása során, amelyet magas hőmérsékleten, 900 C° felett, előnyösen kb. 1100—1200 C° és 1300—1400 C° között, magas olvadáspontú, előnyösen kb. 1600 C° felett olvadó fémoxidok — mint pl. az alumínium, magnézium, berillium, vanadium, titán, cirkónium, tantál, niobium stb. oxidjai — szilárd részecskéivel érintkezésben folytatunk le, a krakkolás útján képződött gázoknak oxigéntartalmú gázok, előnyösen levegő jelenlétében az alábbi egyenletek szerint történő elégetése esetén A fent vázolt cél a találmány értelmében oly módon érhető el, hogy a szénhidrogénnek a fémoxiddal való érintkezésben történő krakkolása, a krakkolási reakció során képződött gázoknak oxigén jelenlétében, az említett részecskékkel érintkezésben történő elégetése, valamint a krakkolás útján kapott szénbe ágyazott és e szénnel szorosan érintkező részecskék halogénezése vagy mozgó ágyban vagy fluidizált ágyban tartott szilárd részecskékkel kerül lefolytatásra. A találmány szerinti eljárás egyik célszerű, de nem kizárólagos különleges alakja esetében — amelyet vázlatosan, pl. az 1. ábra szemléltet — a tetszés szerinti fémoxidot tartalmazó mozgó ágyat egymást követően három gázárammal hozzuk ellenáramú érintkezésbe. A közbülső (2) krakkolási zónába az (5) helyen vezetjük be az előzetesen felhevített fémoxid-részecskéket és itt érintkezésbe hozzuk őket a (8) helyen bevezetett szénhidrogénárammal; az érintkezés közben a szénhidrogén felhevítődik és krakkolódik, ily módon lehetségessé válik a szén lerakódása a fémoxicl-részecskélaie; a felszabaduló gázok, amelyek a (2) egyenlet érteiméiben lényegileg hidrogénből állnak, a (9) helyen kerülnek elvezetésre ebből a zónából. Az (1) kezdeti égési zónába a (10) helyen vezetjük be az előbbiek során kapott hidrogént és keverjük azt a (11) helyen bevezetett oxigéntartalmú gázzal; ez a gázelegy a (3) vagy (3/a) reakcióegyenletek szerinti módon ég el a (4) helyen bevezetett fémoxid-részecskékkel közvetlen érintkezésben; az égési reakció útján felszabaduló kalóriamennyiség előhevíti a fémoxid-részecskéket, mielőtt ezek belépnének a fentebb említett krakkolási zónába. Ilyen eljárásmód esetén a szénhidrogének felhevítésére és kraikkolására szükséges energiamennyiséget — teljesen vagy nagyrészt — az említett szénhidrogén-krakkolási gázoknak a fémoxid-részecskékkel szoros érintkezésben történő elégetése folyamán a fémoxid-részecskékben felgyülemlett hőmennyiség biztosítja. A berendezésnek az ezután következő (3) halogénezéfú zónájában a fémoxid-részecskék, amelyek szénnel vannak bevonva, olyan hőmérsékleten lépnek be a (6) helyen, amely legalábbis elegendő a halogénezési reakció lefolyásához; itt ezek a részecskék a (13) helyen bevezetésre kerülő halogén-gázzal jutnak érintkezésbe. A képződött fémhaloge-(3)(n + l) H2 -r-( n + 1 ) 0 2 > (n+l)H 2 I (3/a) (n + 1) H, + ( n ^ X )0 2 + 2 (n +1)N 2 • vagy n + 1 (H2 0 + 2 (n +1)N 2
