DE303901C

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Publication number: DE303901C
Application number: DENDAT303901D
Authority: DE

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Durchführung der Hydrierung von Kohle und Kohlenwasserstoffen in unter sehr hohem Druck, von beispielsweise ioo Atm., stehenden Appiaraten bei Temperaturen¹ von imehr als 300⁰. Unter den genannten Umständen ist die Erhaltung der erforderlichen, Reaktionstemperatur durch äußere Wärmezufuhr praktisch schwer durchführbar, weil die unter so hohem Druck stehenden Gefäße nicht nur gegen höhere Temperaturen an sich empfindlich sind, sondern auch ,schon durch ungleichförmige Erhitzung in ihrer Festigkeit leiden können. Die Schwierigkeiten werden der Erfindung zufolge dadurch vermieden, daß man das für den Reaktionsprozeß erforderliche Hydrierungsgas als Wärmeträger benutzt. Die praktische Möglichkeit hiervon beruht auf dem Umstände, daß das Hydrierungsgas unter dem hohen Druck einen großen Wärmeinhalt besitzt, welcher es zur Übertragung selbst größerer Wärmemengen in das Innere des Druckgefäßes sehr geeignet macht. Die erforderliche Aufherzung oder gegebenenfalls auch Abkühlung dieses gespannten· Hydrierungsgases läßt sich in 'den Rohrleitungen, vermittels deren das Gas durch das Druckgefäß hindurchgeschickt wird, in an sich bekannter Weise leicht erreichen. Man kann auch die durch den Vorgang entstehenden Produkte durch den kreisenden Gasstrom aus dem Hochdruckbehälter heraustragen und außerhalb des Reaktionsbehälters durch Abkühlung kondensieren und die kreisenden Gase erst nach erfolgter Kondensation der , Reaktionsprodukte vor dem Wiedereintritt in den Hochdruckbehälter aufheizen. Hierbei ergibt sich eine besonders gute Ausbeute.

Um die durch das Hydrierungsgas in den Reaktionsraum einzuführende Wärmemenge auf ein erträglich niedriges Maß zu beschränken, empfiehlt es sich, in bekannter Weise dafür Sorge zu tragen, daß keine namhaften Wärmeverluste durch Strahlung durch die Wand des Reaktionsgefäßes eintreten. Zu diesem Zweck kann man das Reaktionsgefäß in einem Raum unterbringen, der seinerseits ungefähr auf der Reaktionstemperatur gehalten wird. Dieses kann beispielsweise so geschehen, daß man den Reaktionsbehälter ummantelt und durch den Mantelraum Verbrennungsgase von entsprechender Temperatur hindurdhschickt oder diesen Mantelraum als Metallbad ausbildet, das auf der Reaktionstemperatur gehalten wird. Eine Beheizung des Reaktionsgefäßes auf diesem Wege, woran man vielleicht denken könnte, würde praktisch nicht durchführbar sein, weil wegen der großen Wandstärke des Druckgefäßes ein erhebliches Temperaturgefälle erforderlich sein würde, das zur Anwendung von die Festigkeit der Wand schädigenden Außentemperaturen nötigen würde.

Man hat zwar bereits bei Hochdruckhydrierungsverfahren, nämlich bei der synthetischen Darstellung von Ammoniak aus Luftstickstoff, vorgeschlagen, das Hydrierungsgas im Kreislauf durch den Hochdruckbehälter zu leiten und außerhalb des Höchdruckbehälters durch Abkühlung des umlaufenden Gases die

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kondensierbaren Produkte (Ammoniak) abzuscheiden. Bei diesem Verfahren erfolgte jedoch die Zuführung der erforderlichen Wärme durdh elektrische Beheizung des Innenraumes des Hochdruckbehälters, wobei nur ein Teil durch Wärmeaustausch zwischen den. den Katalysator verlassenden heißen Gasen und den von außen wieder zuströmenden kalten Gasen wiedergewonnen wunde. Es ist hierbei

ίο also die Aufwendung kostspieliger elektrischer Energie erforderlich, die bei dem vorliegenden Verfahren vermieden wird. Auch bedeutet die Anordnung hocherhitzter Teile im Innern des Hochdruckbebälters eine stetige Gefahrenquelle.

Man hat auch bei Vorgängen, die ohne Anwendung hohen Druckes verlaufen, nämlich bei der Trockendestillation des Holzes, bereits vorgeschlagen, die im Reaktionsbehälter leicht eintretenden schädlichen Selbstüberhitzungen des zu destillierenden Holzes dadurch zu vermeiden, daß man die Destillationsgase durch den Reaktionsbehälter umlaufen ließ und außerhalb des Reaktionsbehälters nach Ausscheidung der kondensierbaren Produkte bis zur gewünschten Temperatur aufheizte. Um hierbei ,den erforderlichen Wärmebedarf decken zu können, war es praktisch notwendig, den Destillationsgasen¹ einen Körper von hoher spezifischer Wärme zuzumischen, nämlich Kohlenwasserstoffe der Päraffmreihe. Das vorliegende Verfahren gestaltet siöh demgegenüber besonders einfach, da hier der hohe Druck, unter dem das Hydrierungsgas steht, ohne weiteres das Mittel bietet, den erforderlichen Wärmebedarf zu decken, da ■ die starke Kompression des Hydrierungsgases zur Folge hat, daß die Volumeneinheit des Gases eine erhebliche Wärmemenge zu tragen vermag. In funktioneller Hinsicht besteht auch 'zwischen dem vorliegenden Verfahren und dem vorbekannten Verfahren zur Holzdestillation der wesentliche Unterschied, daß das kreisende Gas nicht ein Erzeugnis des Vorganges bildet, sondern, daß es eine der Reaktionekomponenten darstellt, so daß gegen den Umlauf des Hydrierungsgases das Bedenken bestand, daß es im weiteren Verlauf allmählich durch Beimischung von nicht kondensierbaren Reaktionsprodukten (Methan usw.) so stark verdünnt werden könnte, daß die durchzuführende Reaktion selbst dadurch gehemmt und evtl. schließlich unmöglichi gemacht werden könnte. Es hat sich indessen gezeigt, daß die Durchführung der Reaktion in einem ununterbrochenen Vorgang bei Kreisen des Hydrierungsgases anstandslos vonstatten geht, und daß sogar dadurch! die Hydrierung der Kohle begünstigt wird.

Beispiel.

In einem Druckgefäß von 40 1 Inhalt wurden 20 kg Petroleumrückstände heiß eingefüllt. Der zur Hydrierung nötige Wasserstoff wurde in einem Bleibadofen auf 5 50⁰ erhitzt und unter einem Druck von 150 Atm., unter dem das ganze System steht, in das Druckgefäß geleitet. Die bei der Hydrierung entstehenden leichten Produkte wurden durch das kreisende Gas aus^dem Hochdruckbehälter entfernt und durch Abkühlung kondensiert. Der von der Pumpe angesaugte Wasserstoff wurde von neuem durch den Bleibadofen geschickt, auf 550⁰ erhitzt und wieder in das Druckgefäß geleitet. Die Geschwindigkeit des Gases betrug 12 1 in der Minute. Es ließ sich auf diese Weise eine gleichbleibende Temperatur von 400⁰ im Reaktionsr.auim erzielen.

Claims

Patent-Anspruch:

Verfahren zur Hydrierung von Kohle und Kohlenwasserstoffen bei hohem Druck und erhöhter Temperatur, dadurch
kennzeichnet, daß zum Zweck der Temperaturreglung das hochkomprimierte Hydrierungsgas im Kreislauf durch das Druckgefäß hindurchgeführt und außerhalb des Druckgefäßes beheizt wird.

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