DE741826C - Ofen fuer die Umsetzung von Kohlenoxyd mit Wasserstoff zu Kohlenwasserstoffen - Google Patents

Description

• Ofen für die Umsetzung von Kohlenoxyd mit Wasserstoff zu Kohlenwasserstoffen Bei der Herstellung von Kohlenwasserstoffen mit mehr als einem Kohlenstoffatom im Molekül durch Umsetzung von Kohlenoxyd mit Wasserstoff muß die Reaktionstemp eratur in verhältnismäßig lengen Grenzen gehalten werden. Um die bei der stark exothermen Umsetzung gebildete überschüssige Wärmle genügend schnell abzuleiten, hat man schon vorgeschlagen, die Umsetzung in parallel angeordneten Rohren durchzuführen, die von einer verdampfenden Flüssigkeit umgeben sind. Die mit dem Katalysator zu füllenden Rohre wurden dabei an beiden Enden in ebene Böden eingewalzt oder eingeschweißt, oder sie wurden aufgledornt und miteinander verschweißt. Die Anordnung der Rohre wurde so getroffen, daß sich um jedes Rohr ein größerer freier Zwischenraum befindet, durch welchen die sich bildenden Dampfblasen nach oben abströmen können. Abb. 1 der beiliegenden Zeichnung zeigt eine solche Anordnung.
• Die so gebauten Umsetzungsgefäße haben jedoch den Nachteil, daß das Verhältnis des Katalysatorraumes zum Glesamtvolumen der Anordnung sehr ungünstig ist. Je kleiner der Durchmesser der mit dem Katalysator gefüllten Rohre ist, um so mehr fällt der Anteil der Rohrwände und des diese umgebenden Flüssigkeitsraumes ins Gewicht. Da der Rohrdurchmesser aber wegen der notwendigen Wärmeableitung aus der Katalysatormasse ein bestimmtes Maß nicht überschreiten darf, kann man durch Vergrößerung dieses I)urchmessers eine bessere Raumausnutzung nicht erreichen.
• Es wurde nun gefunden, daß es besonders vorteilhaft ist, wenn man die mit dem Katalysator gefüllten Rohre in Reihen anordnet, die einen zur Aufnahme der überschassigen Wärme durch die Kühlflüssigkeit geeigneten Abstand voneinander haben, und die Rohre einer jeden Reihe so nahe aneinanderrückt, daß nur ein geringer Abstand, z. B. ein solcher von weniger als 1 mm, oder überhaupt kein Abstand zwischen ihnen besteht.
• Abb. 2 der Zeichnung zeigt eine solche Anordnung. Es sind dann nicht mehr die einzelnen Rohre, sondern nur die einzelnen Reihen durch Zwischenräume voneinander getrennt, durch welche die Kühlflüssigkeit strömt. Diese Zwischenräume sind, wie in Abb. 3 der Zeichnung gezeigt, durch einen alle Rohrreihen umschließenden Ringraum r miteinander verbunden, von dessen oberem Ende der gebildete Dampf mit mitgerissener Flüssigkeit seitlich durch die Dampfausgänge s ausströmt. Er wird in ein Sammelgefäß t geleitet, in welchem die Trennung von Dampf und Flüssigkeit erfolgt. Der Dampf wird aus dem Sammelgefäß t durch eine Leitung a entfernt, während eine entsprechende Menge Flüssigkeit über die Leitungv dem Kreislauf der Kühlflüssigkeit zugeführt wird. Die so ergänzte Kühlflüssigkeit wird durch die Rohre wieder in den Ringraum r geleitet.
• Falls die mit dem Katalysator gefüllten Rohre x einer Reihe dicht aneinanderliegen, besteht die Verbindung zwischen den einzelnen Zwischenräumen nur über den erwähnten Ringraum.
• Da sich die nebeneinanderliegenden Rohre, wenn überhaupt, nur längs einer Geraden berühren, ist der Wärmeübergang zwischen Rohrwand und der zwischen den Reihen der Rohre befindlichen Flüssigkeit praktisch nicht schlechter als bei Rohren, die in beträchtlichem Abstand voneinander angeordnet sind.
• Bei der neuen Anordnung kann man daher in einem Ofen einen wesentlich größeren Umsetzungsraum unterbringen als im bekannten Fall in einem Ofen von derselben Größer ohne daß dabei eine Verschlechterung der Wärme ableitung eintritt. Dies gilt für die Um setzung unter gewöhnlichem Druck ebenso wie für diejenige unter erhöhtem Druck.
• Die Rohre können bei der neuen Ausführung in Böden eingeschweiSt oder, wie in Abb. 4 dargestellt, an ihren Enden quadratisch aufgeweitet und reihenweise miteinander verschweiß werden. Als Kühlflüssigkeit kann jeder beliebige flüssige Stoff verwendet werden. Am besten füllt man den Kühlraum mit Wasser.
• An Stelle von Rohren mit kreisförmigem Querschnitt können auch solche mit einem beliebigen anderen, z. B. ovalem, quadratischem, rechteckigem oder polygonalem Querschnitt verwendet werden. Wenn sich die nebeneinanderliegenden polygonalen Rohre nicht längs einer Geraden, sondern in einer Fläche berühren, so daß diese Flächen von der Kühlflüssigkeit nicht bespült werden, so ist die Wärmeleitung aus dem Umsetzungsraum zu den übrigen gekühlten Flächen so groß, daß in diesem Raum keine unerwünschte Überhitzung stattfindet.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Röhrenofen für die katalytische Um setzung von Kohlenoxyd mit Wasserstoff zu Kolilemvasserstoffen mit mehr als einem Kohlenstoffatom im Molekül, in welchem die überschüssige Wärme durch eine Kühlflüssigkeit abgeleitet wird, welche die mit Katalysator gefüllten Rohre umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre in Reihen angeordnet sind, die einen zur Aufnahme der überschüssigen Wärme durch die Kühlflüssigkeit geeigneten Abstand voneinander haben, während die Rohre jeder Reihe ohne oder nur mit sehr geringem Abstand nebeneinander angeordnet sind.