DE1289048B - Verfahren zur selektiven Verbrennung eines brennbare Verbindungen von unterschiedlicher Molekuelgestalt enthaltenden Gemisches - Google Patents
Verfahren zur selektiven Verbrennung eines brennbare Verbindungen von unterschiedlicher Molekuelgestalt enthaltenden GemischesInfo
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Description
1 2
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur chen Metalls enthält. So können geeignete anorganiselektiven
Verbrennung von Anteilen eines Ge- sehe kristalline Aluminosilicate, welche ein Übermisches,
das brennbare Verbindungen unterschied- gangsmetall in ihren Poren verteilt enthalten, hergelicher
Molekülgestalt bzw. Molekülgröße enthält, in stellt werden, indem man Kristalle des Aluminosili-Gegenwart
eines Oxydationsmittels und eines spezi- 5 cats aus einem wäßrigen Gemisch wachsen läßt,
eilen kristallinen Feststoffs. welches eine wasserlösliche ionisierbare Übergangs-Das
Verfahren gemäß der Erfindung zur selek- metallverbindung enthält, das sich ergebende Ubertiven
Verbrennung eines brennbare Verbindungen gangsmetall enthaltende kristalline Produkt dehydravon
unterschiedlicher Molekülgestalt enthaltenden tisiert und dieses einer thermischen Behandlung bei
Gemisches ist dadurch gekennzeichnet, daß man das io erhöhter Temperatur unterwirft. Das sich ergebende
Gemisch mit einem ein starres dreidimensionales Produkt enthält ein Übergangsmetall, welches in den
Gitter aufweisenden Aluminiumsilicat-Molekular- Poren einer kristallinen Aluminosilicatstruktur versieb,
dessen Poren gleichförmig sind und eine solche teilt ist, die durch starre dreidimensionale Netzwerke
Größe aufweisen, daß der Zutritt wenigstens einer und einen wirksamen Porendurchmesser innerhalb
der Komponenten und der Ausschluß wenigstens 15 des Bereichs von etwa 4 bis etwa 7 Angströmeinheieiner
anderen der Komponenten des Gemisches ge- ten gekennzeichnet ist. Ein wirksames kristallines
währleistet ist, wobei die Poren im Inneren mit Aluminosilicat, das ein Platinmetall in seiner gleicheinem
der Metalle der Atomzahlen 22 bis 29, 42 bis förmigen Struktur verteilt hat, kann dadurch her-47
oder 74 bis 78 oder der Seltenen Erden oder deren gestellt werden, daß man in eine wäßrige Reaktions-Verbindungen,
insbesondere Platin, versehen sind 20 lösung, die eine Zusammensetzung, ausgedrückt als
und mit einem gasförmigen Oxydationsmittel bei Mischung von Oxyden, innerhalb der Bereiche
einer die Verbrennung der eingetretenen Komponente SiO2AAl2O3 von 0,5 bis 2,5, Na2O/SiO2 von 0,8 bis
bewirkenden Temperatur in Berührung bringt. 3,0 und H2OZNa2O von 35 bis 200 hat, einen gerin-Bei
einer zweckmäßigen Ausführungsfonn führt gen Anteil einer wasserlöslichen ionisierbaren
man die selektive Verbrennung bei einer Temperatur 35 Platinmetallverbindung einbringt, die Kristallisation
von 121 bis 482° C, insbesondere etwa 204 bis der sich ergebenden Reaktionsmischung mittels einer
399° C, durch. Hydrothermalbehandlung einleitet, Natriumionen des Die selektive Verbrennung kann vorteilhaft in sich ergebenden kristallinen Produkts durch Calcium
Molekularsieben mit einem wirksamen Porendurch- ersetzt und das so erhaltene Material dehydratisiert
messer von etwa 4 bis 7 Angström ausgeführt werden. 30 und bei einer Temperatur im Bereich von etwa 121
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der bis 593° C thermisch behandelt, um eine mindestens
Erfindung kann man die selektive Verbrennung in teilweise Umwandlung des platinmetallhaltigen Ions
einer Reaktionszone oder einer Krackzone durch- in einen katalytisch aktiven Zustand herbeizuführen
führen, durch die man zusammen mit der Beschik- und hierdurch eine Zusammensetzung zu erhalten,
kung einen Brennstoff leitet, der in die Poren des 35 die Platinmetall in den Poren eines kristallinen Alu-Molekularsiebs
eindringen kann. minosilicats verteilt enthält, welches durch starre Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung erfolgt dreidimensionale Netzwerke und gleichmäßige Poren
die katalytische Verbrennung in Gegenwart eines von etwa 5 Angströmeinheiten Durchmesser gekennkristallinen
anorganischen Aluminosilicat-Molekular- zeichnet ist.
siebs mit genau definierten intrakristallinen Ab- 40 Außer durch Einführen des Übergangsmetalls in
messungen, das auf Grund seiner intrakristallinen die Aluminosilicatstruktur im Verlauf des Kristall-Abmessungen
die Fähigkeit besitzt, nur bestimmten Wachstums kann ein solches Metall auch im Inneren
Molekülen, d. h. Molekülen mit bestimmter Gestalt des kristallinen Aluminosilicats abgeschieden wer-
oder Größe, einen Eintritt in die kristallinen Hohl- den, indem man ein anfänglich gebildetes Alkaliräume
und einen Austritt aus diesen zu gestatten. 45 oder Erdalkalialuminosilicat mit einer Lösung basen-Durch
die Ausstattung der intrakristallinen Räume austauscht, die ein Ion des gewünschten Metalls entmit
katalytischer Oxydationsaktivität für das zur hält. Bei Anwendung dieser Arbeitsweise ist es im
Reaktion kommende Gemisch von Verbindungen allgemeinen wünschenswert, aktive katalytische Oxyunterschiedlicher
Molekülgestalt wird eine Ver- dationsoberflächen, welche einer Abscheidung des
brennung nur von solchen Molekülen bestimmter 50 Metallions auf der Außenfläche des kristallinen
Gestalt erzielt, die zu einem Eintritt in die Öffnungen Aluminosilicatgitters zuzuschreiben sind, durch eine
der kristallinen Struktur in der Lage sind, während von zwei Methoden zu entfernen. Eine Arbeitsweise
andere Komponenten des Gemisches auf Grund beruht auf einer zusätzlichen Basenaustauschbehandihrer
Gestalt von einer Berührung mit den ka- lung mit einer Lösung, die ein Ion enthält, welches
talytischen Oxydationsoberflächen ausgeschlossen 55 zu groß ist, um in die Hohlräume einzudringen,
sind. andererseits aber einen Austausch von katalytisch Geeignete katalytische Oxydationsoberflächen wer- aktiven gegen katalytisch inaktive Ionen an allen
den erhalten, indem man in den Poren des kristallinen äußeren Stellen bewirkt. Eine andere Arbeitsweise
Aluminosilicat-Molekularsiebs ein Übergangsmetall beruht darauf, das basenausgetauschte Material mit
oder Verbindungen davon, die zur katalytischen 60 einer Substanz in Berührung zu bringen, die in der
Förderung der Oxydation geeignet sind, abscheidet. Lage ist, die außen befindlichen oxydationsaktiven
Es werden dadurch Metalle mit Atomzahlen von 22 Ionen zu vergiften, andererseits aber nicht in der
bis 29, 42 bis 47 und 74 bis 78 umfaßt. Auch EIe- Lage ist, die im Inneren der Hohlräume befindlichen
mente der Seltenen Erden und deren Verbindungen aktiven Stellen zu erreichen und zu beeinflussen,
sind in bestimmten Fällen brauchbar. Die Abschei- 65 Welche Arbeitsweise auch immer Anwendung findet,
dung des Metalls in dem kristallinen Aluminosilicat jedenfalls wird erreicht, daß die katalytische Oxykann
erfolgen, indem man den Aluminosilicatkristall dationsoberfläche nur innerhalb der kristallinen
in einer Lösung wachsen läßt, die ein Ion eines sol- Porenstruktur vorhanden ist, so daß sich ein Produkt
ergibt, welches zur Herbeiführung der gewünschten selektiven katalytischen Verbrennung in der Lage ist.
Bei den kristallinen Alkali- und Erdalkalialuminosilicaten, wie sie bei der Herstellung der hier beschriebenen,
Übergangsmetall enthaltenden Zusammensetzungen Anwendung finden, handelt es sich im
wesentlichen um die dehydratisierten Formen von kristallinen natürlichen oder synthetischen wasserhaltigen
und siliciumhaltigen Zeolithen, welche unterschiedliche Mengen an Alkali- oder Erdalkalimetall
und Aluminium enthalten. Die Alkali- oder Erdalkaliatome, das Silicium, das Aluminium und der
Sauerstoff sind in diesen Zeolithen in Form eines Aluminosilicatsalzes in einem bestimmten und beständigen
kristallinen Muster angeordnet.
Die Fähigkeit, nur bestimmte Kohlenwasserstoffe aus einem Strom zu verbrennen, wird durch die
Werte der nachstehenden Tabelle veranschaulicht; dabei wurde als Katalysator ein kristallines Calciumaluminosilicat
verwendet, das einen gleichmäßigen wirksamen Porendurchmesser von 5 Ängströmeinheiten
besaß und Platin in der kristallinen Struktur enthielt.
Die Reaktionsmischung wurde in allen Fällen in einem Heliumstrom über den Katalysator geleitet,
und anschließend wurden die Produkte unverzüglich mittels Säulenchromatographie analysiert. Diese
Arbeitsweise gestattet die Verwendung sehr kleiner Mengen des Prüfkatalysators. Alle Beispiele wurden
mit 0,15 ml Katalysator, einer Gasströmungsgeschwindigkeit von 60 cm3/min und bei verschiedenen
Verbrennungstemperaturen durchgeführt. Die Bedingungen entsprachen einer stündlichen Raumströmungsgeschwindigkeit
(flüssig) des Kohlenwasserstoffs von etwa 300. Das Heliumträgergas ist nicht wesentlich, sondern wird nur zur Erleichterung bei
der Durchführung der chromatographischen Analyse verwendet. In der nachstehenden Tabelle sind die
Ergebnisse, welche mit vier Kohlenwasserstoffen geradkettiger Struktur und zwei Kohlenwasserstoffen
verzweigtkettiger Struktur erhalten wurden, zusammengestellt.
45
KTnfi1f»Ti~ | KW/Oo- | Gewichtsprozent | 316° C | 371° C | Umwandlung | |
X3Ci~ spiel |
JV KJIi JLC JJ. wasserstoff |
Ver- ■f-io'lfnic |
umgewandelt in COa | 55 | 69 | |
Π dl LIUa | 260° C | 99 | — | |||
1 | n-Butan | 1:17 | 24 | 90 | ||
2 | 1-Butan | 1:7 | —. | 67 | ||
3 | 1-Pentan | 1:7 | — | keine Umwandlung | ||
4 | 1,3-Butadien | 1:17 | _ | keine | ||
5 | i-Butan | 1:7 | ||||
6 | Isopren | 1:7 |
Aus der vorstehenden Tabelle ist ersichtlich, daß die geradkettigen Moleküle zu CO2 verbrannten,
während die verzweigtkettigen Kohlenwasserstoffe, welche auf Grund ihrer Molekulargröße unfähig
waren, in die Poren des kristallinen Aluminosilicats einzutreten und mit den in der kristallinen Struktur
enthaltenen katalytischen Oxydationsoberflächen in Berührung zu kommen, keine Verbrennung erfuhren.
Es wird somit eine selektive katalytische Verbrennung erzielt.
In ähnlicher Weise können geradkettige Kohlen-Wasserstoffe, geradkettige und primäre Alkohole
sowie H2S, CO, H2 und NH3 selektiv verbrannt werden,
wenn sie in Mischung mit verzweigtkettigen Kohlenwasserstoffen, Naphthenen, Aromaten und
anderen Molekülen vorliegen, die mindestens eine Abmessung aufweisen, welche den wirksamen Porendurchmesser
der Aluminosilicatstruktur überschreitet. So kann beispielsweise durch geeignete Auswahl
einer Aluminosilicatstruktur geeigneter Porenabmessungen leicht eine Entfernung des bei einer Kohlenwasserstoffumwandlungsreaktion
in Freiheit gesetzten H2S durch Vermischen mit einem Oxydationsmittel,
wie Luft, mittels Verbrennen an Ort und Stelle erzielt werden.
Die selektive Verbrennung gemäß der Erfindung kann eine Reaktion in gasförmiger, flüssiger oder
gemischter Phase umfassen. Es können mannigfaltige Oxydationsmittel benutzt werden, wie Sauerstoff,
Ozon, Schwefeldioxyd, Schwefel, Chlor oder Stickstoffoxyde sowie Mischungen davon, einschließlich
verdünnter Gemische, wofür Luft ein Beispiel ist.
Die Temperatur, bei der das Verfahren durchgeführt wird, ist hinreichend hoch, um eine katalytische
Verbrennung des Materials in den Poren des kristallinen Aluminosilicats und in Berührung mit den
darin enthaltenen Oxydationsoberflächen herbeizuführen, aber nicht hoch genug, um eine Verbrennung
des nicht sorbierten Materials zu bewirken oder die katalytischen Eigenschaften der kristallinen Aluminosilicatstruktur
nachteilig zu beeinflussen. Allgemein liegt die Temperatur, bei der die selektive Verbrennung
durchgeführt wird, innerhalb des Bereichs von etwa 121 bis 482° C und gewöhnlich zwischen etwa
204 und etwa 399° C.
Das Verfahren kann kontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt werden, beispielsweise in
einer Arbeitsweise mit festem Bett, in einer Arbeitsweise mit sich bewegendem kompaktem Bett oder in
einer Arbeitsweise mit Wirbelschicht.
Gemäß einer Ausführungsform ist ein kontinuierliches Verfahren zur Reinigung eines Gasstroms mit
verbrennbaren Verbindungen unterschiedlicher Molekülgestalt vorgesehen. So ist es bei der Herstellung
von Isopren und dessen nachfolgender Verwendung bei der Kautschuksynthese außerordentlich erwünscht,
verunreinigende Nebenprodukte, wie Piperylen, zu entfernen. Erfindungsgemäß kann die Entfernung
solcher Verunreinigungen in wirksamer Weise dadurch erzielt werden, daß man die Mischung
aus Isopren und Piperylen mit einem gasförmigen Oxydationsmittel, wie Luft oder Sauerstoff, bei Verbrennungstemperatur
mit einem selektiven kristallinen Aluminosilicat, dessen innere Oberflächen Oxydationsaktivität aufweisen, z. B. mit dem beschriebenen
Platin enthaltenden Aluminosilicat, das durch einen wirksamen Porendurchmesser von
5 Angströmeinheiten gekennzeichnet ist, in Berührung bringt. Isopren ist auf Grund seiner verzweigten
Struktur nicht in der Lage, die katalytischen Oxydationsstellen zu erreichen, während das geradkettige
Piperylen der Verbrennung zu CO2 und H2O unterliegt.
Die Verbrennungsprodukte können durch einfache Maßnahmen, beispielsweise durch Waschen
mit Alkali zur Entfernung des Kohlendioxyds mit nachfolgendem Trocknen zur Entfernung des Wassers,
abgetrennt werden, so daß sich ein Strom von nicht verunreinigtem Isopren ergibt.
Durch Abwandlung der Kristallporengröße des kristallinen Aluminosilicats unter Anwendung bekannter
Ionenaustauschmethoden ist es möglich,
unterschiedliche Selektivitäten für Verbrennungsreaktionen zu erzielen. Beispielweise ergibt ein Austausch
mit Natriumionen eine Struktur, die einen gleichmäßigen wirksamen Porendurchmesser von
4 Angströmeinheiten hat und Methan, H0S, CO, H2,
NH3 und Äthan, aber nicht die höheren Paraffine zur Verbrennung zuläßt. In dieser Weise kann H2S
durch selektive Verbrennung nach dem Verfahren gemäß der Erfindung aus einem Kohlenwasserstoffstrom
von Propan und schwereren Molekülen entfernt werden. Erfindungsgemäß kommt auch eine Verbrennung
von Methan und Äthan aus einem Kohlenwasserstoffmischgas in Betracht.
Die vorstehend beschriebene selektive Verbrennung ermöglicht demgemäß eine kontinuierliche
Arbeitsweise für die Reinigung eines Gasstroms.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung ergibt ein Verfahren zum inneren und homogenen
Erhitzen des Reaktionsraumes einer chemischen Reaktionszone durch Verteilen von Teilchen eines
Katalysators der vorstehend beschriebenen Art, der zur Herbeiführung einer selektiven Verbrennung befähigt
ist, durch das gesamte Reaktorvolumen und Zuführen einer geregelten Menge eines gasförmigen
Oxydationsmittels und einer Brennstoffkomponente, z.B. einem leichten Kohlenwasserstoffgas mit einer
Molekulargröße, die eine Berührung mit den inneren katalytischen Oxydationsoberflächen der aus kristallinem
Aluminosilicat bestehenden Verbrennungszusammensetzung gestattet, zusammen mit dem Reaktionsteilnehmer, welcher durch den vorgenannten Katalysator
nicht verbrannt wird. Auf diesem Wege kann Wärme in einer Weise erzeugt werden, die durch die
räumliche Anordnung des selektiven Verbrennungskatalysators und durch die geregelte Menge und Art
(Geometrie) der Einführung von Brennstoff und Oxydationsmittel regelbar ist. Auch kann die Verteilung
der Teilchen des selektiven Verbrennungskatalysators über das Reaktorvolumen variiert oder
geregelt werden, um eine größere oder geringere Wärmemenge zuzuführen und hierdurch den Wärmebedarf
in einem besonderen Teil des Reaktors zu befriedigen, sofern dies gewünscht ist.
Fig. 1 der Zeichnung veranschaulicht schematisch eine Vorrichtung zur Ausnutzung der selektiven Verbrennung
zur Wärmelieferung in einer Reaktionszone;
F i g. 2 veranschaulicht eine Vorrichtung zur kontinuierlichen
Reinigung eines Gasstroms, der brennbare Verbindungen verschiedener Molekulargestalt
enthält;
Fig. 3 veranschaulicht einen katalytischen Krackreaktor,
in dem Wärme als Ergebnis einer selektiven katalytischen Verbrennung erzeugt wird.
In Fig. 1 stellen die weißen Teilchen den Katalysator
dar, auf dem die gewünschte Reaktion ablaufen soll. Die schwarzen Teilchen stellen die
selektiven Verbrennungskatalysatoren dar, welche als Wärmequellen wirken. Der Reaktionsteilnehmer A
wird zusammen mit einem Brennstoff B und einem Oxydationsmittel C zugeführt. Der selektive Katalysator
läßt keine Moleküle^ eintreten, wohl aber die Moleküle von B und C Der Katalysator für den
Reaktionsteilnehmer A soll weiterhin nicht eine Reaktion zwischen B und C katalysieren oder durch
die Anwesenheit von B oder C oder deren Verbrennungsprodukte in seiner wesentlichen katalytischen
Funktion nachteilig beeinflußt werden. Die Reaktionszone wird anfänglich in geregelter Weise
auf eine hinreichend erhöhte Temperatur eingestellt, um eine katalytische Verbrennung des Brennstoffs B
herbeizuführen; dieser tritt zusammen mit dem 5 Oxydationsmittel C in die Öffnungen oder Kanäle
des kristallinen Aluminosilicatkatalysators, der in seinem Inneren Oxydationsoberflächen aufweist, ein
und wird dort selektiv verbrannt, wobei er Wärme an das umgebende Reaktorvolumen einschließlich
ίο der Teilchen des Reaktionskatalysators abgibt, so
daß letztere bei der in dieser Weise erhaltenen Temperatur eine katalytische Umwandlung der
Reaktionskomponente A herbeiführen.
Fig. 2 zeigt in stark schematischer Form ein Verfahren,
bei dem die Arbeitsweise gemäß der Erfindung zur kontinuierlichen Reinigung eines Gasstromes
benutzt wird, der aus Komponenten unterschiedlicher Molekülgestalt zusammengesetzt ist. Bei
der dargestellten Ausführungsform besteht der Gasstrom aus Isopren, welches Piperylen als Verunreinigung
enthält. Als Oxydationsmittel wird Luft verwendet, und bei dem selektiven Verbrennungskatalysator auf Basis eines kristallinen Aluminosilicats
handelt es sich um ein Material, das Platin
as auf den inneren Oberflächen der durch einen gleichmäßigen
wirksamen Porendurchmesser von 5Ängströmeinheiten gekennzeichneten Struktur enthält.
Gemäß Fig. 2 wird die gasförmige Beschickung aus
Isopren und Piperylen durch eine Leitung 10 zusammen mit Luft, welche durch eine Rohrleitung 11
geführt wird, in einen Reaktor 12 eingeführt, der Teilchen 13 des selektiven VerbrennungskatalysatQrs
enthält. Der Reaktor 12 wird durch eine nicht dargestellte Einrichtung auf eine hinreichend hohe
Temperatur erhitzt, um eine Verbrennung der Piperylenkomponente herbeizuführen; diese ist auf
Grund ihres geradkettigen Molekularaufbaus in der Lage, in die 5 Ängströmporen des selektiven Verbrennungskatalysators
einzutreten und mit den darin enthaltenen katalytischen Oxydationsoberflächen in
Berührung zu kommen, während die Isoprenkomponente auf Grund ihrer verzweigtkettigen
Struktur keinen Zutritt zu den katalytischen Oxydationsoberflächen gewinnen kann und demgemäß
keiner Verbrennung unterliegt. Die bei der selektiven Verbrennung anfallenden Produkte einschließlich
von Kohlendioxyd und Wasser werden zusammen mit dem Isopren und der überschüssigen Luft aus
dem Reaktor 12 durch eine Rohrleitung 14 zu einem Gefäß 15 geleitet, in dem Kohlendioxyd durch
Alkaliwäsche entfernt wird. Der verbleibende gasförmige Strom geht dann vom Gefäß 15 durch eine
Rohrleitung 16 zu einem Trockner 17, in dem Wasser entfernt wird. Der sich ergebende getrocknete Gasstrom
fließt dann durch eine Rohrleitung 18 zu einem Kondensator 19, der auf einer hinreichend tiefen
Temperatur gehalten wird, um eine Kondensation von Isopren herbeizuführen, und in dem Luft aus
dem kondensierten und gereinigten Isopren abgetrennt wird, das durch einen Auslaß 20 entfernt wird.
Die Luft wird aus dem Kondensator durch einen Auslaß 21 abgezogen.
F i g. 3 veranschaulicht ein kontinuierliches Verfahren zum Kracken eines Erdöl-Kohlenwasserstoff-Gemisches
in einem Reaktor, dem Wärme unter Anwendung der selektiven Verbrennung gemäß der
Erfindung zugeführt wird. Die weißen Teilchen in der Vorrichtung stellen einen geeigneten Krack-
katalysator dar, beispielsweise Aluminosilicatkrackkatalysator. Ein solcher Krackkatalysator ist inert
in bezug auf das anwesende Oxydationsmittel, beispielsweise Sauerstoff, sowie das zugeführte
Brennstoffgas, d. h. einen leichten Kohlenwasserstoff, wie Methan, Äthan oder eine Mischung davon. Die
schwarzen Teilchen stellen den selektiven Verbrennungskatalysator dar, beispielsweise ein Übergangsmetall
in den Poren eines kristallinen Aluminosilicats, das einen gleichmäßigen wirksamen Porendurchmesser
innerhalb des Bereichs von etwa 4 bis etwa 7 Ängströmeinheiten hat. Dieser Katalysator
dient bei Verbrennungstemperaturen und in Gegenwart des Oxydationsmittels zur selektiven Katalyse
der Oxydation von Methan und Äthan ohne gleichzeitige katalytische Beeinflussung der größeren
Moleküle der Krackbeschickung, und er liefert hierdurch Wärme in der gesamten Reaktionszone.
Methan und/oder Äthan können zur Lieferung des Brennstoffbedarfs kontinuierlich oder diskontinuier-Hch
in die Reaktionszone eingeführt werden. Die Krackreaktion erzeugt ihren eigenen Brennstoff in
Form des Trockengases, das normalerweise während des Krackvorganges erzeugt wird, und sie zerstört
gleichzeitig die für die Oktanzahl nachteiligen geradkettigen Kohlenwasserstoffe.
Gemäß F i g. 3 wird die Krackbeschickung durch eine Rohrleitung 30 in den katalytischen Krackreaktor
31 eingeführt. Ein Oxydationsgas, wie Luft oder Sauerstoff, wird durch eine Rohrleitung 32 eingeführt,
und ein geeignetes Brennstoffgas, beispielsweise Methan, Äthan oder eine Mischung davon,
wird anfänglich durch eine Rohrleitung 33 eingeleitet.
Die Moleküle des Brennstoffgases, die hinreichend kleine Molekularabmessungen aufweisen, dringen in
die Poren des selektiven Verbrennungskatalysators ein, kommen dabei in Berührung mit den inneren
katalytischen Oxydationsoberflächen des Katalysators und werden daher verbrannt, so daß sie die für
die Durchführung der gewünschten katalytischen Krackung erforderliche Wärme liefern. Die Moleküle
der Krackbeschickung sind auf Grund ihrer größeren Abmessungen nicht in der Lage, in das
Innere des selektiven Verbrennungskatalysators einzudringen, und sie werden, wenn die erforderliche
Kracktemperatur erreicht ist, zu einem Gemisch von leichteren Kohlenwasserstoffen gekrackt. Dieses
Gemisch wird aus dem Reaktor 31 durch eine Rohrleitung 34 entfernt und in eine Fraktioniersäule 35
eingeführt. Die gewünschte Benzinfraktion wird durch eine Rohrleitung 36 abgezogen. Schwerere
Rückstandsmaterialien werden vom Boden der Kolonne 35 durch einen Auslaß 37 entfernt; Trockengase
werden aus dem oberen Teil der Kolonne durch eine Rohrleitung 38 abgezogen und zweckmäßig
durch diese Leitung in die Rohrleitung 33 zurückgeführt, so daß sie als Brennstoffkomponente bei
der weiteren selektiven Verbrennung dienen. Die in dieser Weise zurückgeführten Trockengase können
von Zeit zu Zeit oder kontinuierlich durch zugesetztes Brennstoffgas ergänzt werden, z. B. durch
Methan und/oder Äthan, das ebenfalls durch die Rohrleitung 33 in den Reaktor eingeführt wird.
Claims (4)
1. Verfahren zur selektiven Verbrennung eines brennbare Verbindungen von unterschiedlicher
Molekülgestalt enthaltenden Gemisches, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gemisch mit einem ein starres dreidimensionales
Gitter aufweisenden Aluminosilicat-Molekularsieb, dessen Poren gleichförmig sind und eine
solche Größe aufweisen, daß der Zutritt wenigstens einer der Komponenten und der Ausschluß
wenigstens einer anderen der Komponenten des Gemisches gewährleistet ist, wobei die Poren im
Inneren mit einem der Metalle der Atomzahlen 22 bis 29, 42 bis 47 oder 74 bis 78 oder der
Seltenen Erden oder deren Verbindungen, insbesondere Platin, versehen sind und mit einem
gasförmigen Oxydationsmittel bei einer die Verbrennung der eingetretenen Komponente bewirkenden
Temperatur in Berührung bringt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die selektive Verbrennung
bei einer Temperatur von 121 bis 482° C, insbesondere etwa 204 bis 399° C, ausführt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die selektive Verbrennung
in Molekularsieben mit einem wirksamen Porendurchmesser von etwa 4 bis 7 Angstrom ausführt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die selektive Verbrennung
in einer Reaktionszone oder einer Krackzone durchführt, durch die man zusammen mit der
Beschickung einen Brennstoff leitet, der in die Poren des Molekularsiebs eindringen kann.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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