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WO2014198502A1 - Reaktionsrohr und verfahren zur herstellung von cyanwasserstoff - Google Patents

Reaktionsrohr und verfahren zur herstellung von cyanwasserstoff Download PDF

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WO2014198502A1
WO2014198502A1 PCT/EP2014/060389 EP2014060389W WO2014198502A1 WO 2014198502 A1 WO2014198502 A1 WO 2014198502A1 EP 2014060389 W EP2014060389 W EP 2014060389W WO 2014198502 A1 WO2014198502 A1 WO 2014198502A1
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WO
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reaction tube
ribs
reaction
hydrogen cyanide
tube
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/060389
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English (en)
French (fr)
Inventor
Bernd Glöckler
Martin Steffan
Martin STEURENTHALER
Thomas Müller
Nicolas Rigot
Steffen Krill
Martin Körfer
Original Assignee
Evonik Industries Ag
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Publication date
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Priority to SG11201508343SA priority patent/SG11201508343SA/en
Priority to JP2016518893A priority patent/JP6377145B2/ja
Priority to US14/896,719 priority patent/US20160145114A1/en
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
    • C01C3/00—Cyanogen; Compounds thereof
    • C01C3/02—Preparation, separation or purification of hydrogen cyanide
    • C01C3/0208—Preparation in gaseous phase
    • C01C3/0229—Preparation in gaseous phase from hydrocarbons and ammonia in the absence of oxygen, e.g. HMA-process
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J12/00—Chemical processes in general for reacting gaseous media with gaseous media; Apparatus specially adapted therefor
    • B01J12/007—Chemical processes in general for reacting gaseous media with gaseous media; Apparatus specially adapted therefor in the presence of catalytically active bodies, e.g. porous plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0006—Controlling or regulating processes
    • B01J19/002—Avoiding undesirable reactions or side-effects, e.g. avoiding explosions, or improving the yield by suppressing side-reactions
    • B01J19/0026—Avoiding carbon deposits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0053—Details of the reactor
    • B01J19/006—Baffles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/2415—Tubular reactors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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    • B01J2219/00763—Baffles
    • B01J2219/00765—Baffles attached to the reactor wall
    • B01J2219/00777—Baffles attached to the reactor wall horizontal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside

Definitions

  • the invention is directed to a reaction tube for the production of hydrogen cyanide, and to a process for the production of hydrogen cyanide using this reaction tube.
  • the BMA process for the production of hydrogen cyanide from ammonia and an aliphatic hydrocarbon having 1 to 4 carbon atoms is carried out at temperatures in the range of 1000 ° C to 1400 ° C. Since the reaction is endothermic, heat must be added to the reaction mixture in the process. On an industrial scale, the BMA process is carried out in externally heated reaction tubes, which are coated on the inside of the tube with a platinum-containing catalyst and are flowed through by the gaseous reaction mixture. The space-time yield in these technical reactors is determined by the geometric surface of the reaction tube and the resulting limited active surface of the platinum-containing catalyst.
  • reaction tubes for the BMA method are known, the periodic cross-sectional changes of Reaction tube from a circular cross section to an elliptical cross section.
  • Hydrocarbon formed carbon black is thereby precipitated on the platinum-containing catalyst and thereby inhibits the formation reaction of hydrogen cyanide. Therefore, measures must be taken more frequently to remove soot deposits for which the production of
  • Hydrogen cyanide must be interrupted.
  • reaction tubes for the production of hydrogen cyanide which comprises a cylindrical ceramic tube and an applied on the tube inner wall, containing platinum catalyst, wherein the
  • Reaction tube has on the inner wall in the longitudinal direction of the tube extending, extending into the interior of the reaction tube and coated with catalyst ribs.
  • the invention also relates to the use of the reaction tube for the production of hydrogen cyanide, and to a process for the preparation of hydrogen cyanide by reacting ammonia and at least one aliphatic hydrocarbon having 1 to 4 carbon atoms in
  • the reaction tube of the invention can be in the same manner as the known cylindrical reaction tubes by extrusion or extrusion of a plastic ceramic mass to a tubular green body, drying the
  • annular gap In extruding or extrusion, instead of a circular annular gap, an annular gap with additional openings corresponding to the ribs only has to be provided instead of a circular annular gap
  • the reaction tube according to the invention preferably has on the inner wall 2 to 6 ribs, more preferably 3 or 4 ribs and most preferably 4 ribs.
  • the ribs preferably extend more than 0.1 times the
  • the ribs in the middle of the reaction tube abut each other and divide the interior of the reaction tube into several separate chambers.
  • the fins on the inner wall of the reaction tube preferably have an average thickness which is 0.25 times to 2.5 times the average wall thickness of the reaction tube.
  • the ribs on the inner wall of the reaction tube to a uniform thickness, wherein particularly preferably the ribs and the wall of the
  • Reaction tube have substantially the same thickness.
  • the reaction tube according to the invention has a cylindrical shape, wherein the inner diameter of the tube is preferably 10 to 50 mm and more preferably 15 to 30 mm.
  • the length of the reaction tube is preferably in the range of 1000 to 5000 mm, and more preferably in the range of 1500 to 2500 mm.
  • the reaction tube according to the invention preferably consists of a gas-tight sintered ceramic and particularly preferably gas-tight sintered aluminum oxide or silicon carbide.
  • the reaction tube according to the invention is coated on the inside and on the ribs in whole or in part with a catalyst containing platinum.
  • a catalyst containing platinum Preferably, more than 80% of the geometric surface of the inside of the reaction tube and ribs is coated with the platinum-containing catalyst. Containing platinum
  • Catalysts can all be used for the BMA process too
  • Catalysts can be applied to the inside of the reaction tube by any known method for applying such catalysts to support materials. Preference is given to the methods described in EP-A 0 299 175, EP-A 0 407 809 and EP-A 0 803 430 for applying the Platinum-containing catalyst used on the inside of the reaction tube.
  • reaction tube according to the invention can be used for the reaction tube according to the invention.
  • Carbon atoms in the presence of a platinum-containing catalyst at a temperature of 1000 to 1400 ° C in at least one reaction tube according to the invention implemented.
  • the temperature of 1000 ° C to 1400 ° C held a temperature of 1000 ° C to 1400 ° C held.
  • Hydrocarbons of at least 90% by volume of methane preferably contains ammonia in stoichiometric
  • Reaction tube is preferably chosen so that forms a substantially laminar flow.
  • Fig. 1 shows the cross section through a known from the prior art cylindrical reaction tube.
  • Fig. 2 shows the cross section through a known from the prior art reaction tube with a tubular installation in the middle of the tube.
  • the gas mixture is passed through the gap between the two tubes.
  • Fig. 3 shows the cross section through an inventive reaction tube with 4 ribs, which do not reach into the middle of the reaction tube.
  • Fig. 4 shows the cross section through an inventive reaction tube with 4 ribs, which extends to the middle of the
  • Fig. 5 shows the cross section through an inventive reaction tube with 3 ribs, which do not reach into the middle of the reaction tube and whose thickness decreases with increasing distance from the inner wall of the reaction tube.
  • Alumina with 2100 mm length and 17 mm inner diameter was coated and formed as described in Example 6 of EP 0 407 809 A with a platinum-containing catalyst. Subsequently, a gas mixture of 44 mol / h of ammonia and 40 mol / h of methane at 1280 ° C from below through the
  • Example 1 was repeated, but in the
  • Reaction tube centric an externally coated with catalyst tube of sintered alumina with
  • Example 1 was repeated except that a reaction tube having a cross-section corresponding to Fig. 3 was used which had four ribs extending in the longitudinal direction of the tube and each 4.5 mm in the interior of the reaction tube with a mean thickness of 3 mm.
  • the yield of hydrogen cyanide was 84.0% based on ammonia (92.5% based on methane).
  • Example 1 was repeated, but using a reaction tube with a cross section corresponding to Fig. 4, the four extending in the longitudinal direction of the tube and abutting in the middle of the reaction tube ribs
  • Example 1 was repeated except that a reaction tube having a cross section corresponding to Fig. 5 was used, the three running in the longitudinal direction of the tube and each 4.75 mm in the interior of the reaction tube reaching

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Abstract

Das Reaktionsrohr umfasst ein zylindrisches Keramikrohr und einen auf der Rohrinnenwand aufgebrachten, Platin enthaltenden Katalysator, wobei das Reaktionsrohr auf der Innenwand in Längsrichtung des Rohrs verlaufende, in den Innenraum des Reaktionsrohrs reichende und mit Katalysator beschichtete Rippen aufweist. Das Reaktionsrohr eignet sich für die Herstellung von Cyanwasserstoff durch Umsetzung von Ammoniak und mindestens einem aliphatischen Kohlenwasserstoff mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bei einer Temperatur von 1000 bis 1400 °C.

Description

Reaktionsrohr und Verfahren zur Herstellung von
Cyanwasserstoff
Die Erfindung richtet sich auf ein Reaktionsrohr für die Herstellung von Cyanwasserstoff, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung von Cyanwasserstoff unter Verwendung dieses Reaktionsrohrs .
Das BMA-Verfahren zur Herstellung von Cyanwasserstoff aus Ammoniak und einem aliphatischen Kohlenwasserstoff mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen wird bei Temperaturen im Bereich von 1000 °C bis 1400 °C durchgeführt. Da die Reaktion endotherm ist, muss bei dem Verfahren der Reaktionsmischung Wärme zugeführt werden. Im technischen Maßstab wird das BMA-Verfahren in von außen beheizten Reaktionsrohren durchgeführt, die auf der Rohrinnenseite mit einem Platin enthaltenden Katalysator beschichtet sind und von der gasförmigen Reaktionsmischung durchströmt werden. Die Raum- Zeit-Ausbeute in diesen technischen Reaktoren wird durch die geometrische Oberfläche des Reaktionsrohrs und die dadurch begrenzte aktive Oberfläche des platinhaltigen Katalysators bestimmt.
Aus dem Stand der Technik sind für Reaktionsrohre zum
Einsatz im BMA-Verfahren Ansätze zur Vergrößerung des
Oberflächen/Volumen-Verhältnisses der mit dem Katalysator beschichteten Oberfläche oder zur Erhöhung der Raum-Zeit- Ausbeute durch Änderung der Strömungsverhältnisse im
Reaktionsrohr bekannt.
In DE 29 36 844 AI wird vorgeschlagen, in dem Reaktionsrohr durch Einbauten oder Füllkörper, die ganz oder teilweise mit Katalysator belegt sein können, eine turbulente
Strömung zu bewirken, um die Raum-Zeit-Ausbeute und die Ausbeute an Cyanwasserstoff zu verbessern.
Aus WO 90/13405 sind Reaktionsrohre für das BMA-Verfahren bekannt, die periodische Querschnittsänderungen des Reaktionsrohrs von einem kreisförmigen Querschnitt zu einem elliptischen Querschnitt aufweisen.
DE 41 28 201 beschreibt Reaktionsrohre für das BMA- Verfahren, die Einbauten in Form von Wendeln aufweisen, mit denen der turbulente Anteil der Strömung der Reaktionsgase erhöht wird.
Allen diesen Reaktionsrohren ist jedoch gemeinsam, dass während der Herstellung von Cyanwasserstoff in verstärktem Maß eine Verrußung der Innenflächen des Reaktionsrohrs auftritt. Der durch Zersetzung der zur Herstellung von Cyanwasserstoff eingesetzten aliphatischen
Kohlenwasserstoffe gebildete Ruß schlägt sich dabei auf dem Platin enthaltenden Katalysator ab und hemmt dadurch die Bildungsreaktion von Cyanwasserstoff. Deshalb müssen häufiger Maßnahmen zur Entfernung von Rußablagerungen getroffen werden, für die die Herstellung von
Cyanwasserstoff unterbrochen werden muss.
Aus DE 1 078 554 und WO 2006/050781 sind Reaktionsrohre mit innerhalb des Reaktionsrohrs in Längsrichtung des Rohrs angeordneten rohrförmigen oder stabförmigen Einbauten bekannt. Mit solchen Einbauten lässt sich zwar die Raum- Zeit-Ausbeute und die Ausbeute an Cyanwasserstoff
verbessern, doch erfordern diese Einbauten einen
aufwendigeren Einbau der Reaktionsrohre in den Reaktor mit Zentrierung der Einbauten im Reaktionsrohr.
Es besteht deshalb weiterhin ein Bedarf an Reaktionsrohren für die Herstellung von Cyanwasserstoff, mit denen sich im Vergleich zu den im technischen Maßstab eingesetzten zylindrischen Rohren eine bessere Raum-Zeit-Ausbeute und eine höhere Ausbeute an Cyanwasserstoff erzielen lässt, ohne dass ein zusätzlicher Aufwand bei der Herstellung und dem Einbau der Reaktionsrohre in den Reaktor erforderlich wird . Gegenstand der Erfindung ist ein Reaktionsrohr für die Herstellung von Cyanwasserstoff, das ein zylindrisches Keramikrohr und einen auf der Rohrinnenwand aufgebrachten, Platin enthaltenden Katalysator umfasst, wobei das
Reaktionsrohr auf der Innenwand in Längsrichtung des Rohrs verlaufende, in den Innenraum des Reaktionsrohrs reichende und mit Katalysator beschichtete Rippen aufweist.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem die Verwendung des Reaktionsrohrs zur Herstellung von Cyanwasserstoff, sowie ein Verfahren zur Herstellung von Cyanwasserstoff durch Umsetzung von Ammoniak und mindestens einem aliphatischen Kohlenwasserstoff mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in
Gegenwart eines Platin enthaltenden Katalysators bei einer Temperatur von 1000 bis 1400 °C in dem erfindungsgemäßen Reaktionsrohr .
Das erfindungsgemäße Reaktionsrohr lässt sich in gleicher Weise wie die bekannten zylindrischen Reaktionsrohre durch Strangpressen oder Extrusion einer plastischen keramischen Masse zu einem rohrförmigen Grünkörper, Trocknen des
Grünkörpers und anschließendes Kalzinieren herstellen. Bei dem Strangpressen oder der Extrusion muss lediglich an Stelle eines kreisförmigen Ringspalts ein Ringspalt mit zusätzlichen, den Rippen entsprechenden Öffnungen
eingesetzt werden. Das Aufbringen des Platin enthaltenden Katalysators auf die Rohrinnenwand und die Rippen und der Einbau des Reaktionsrohrs in den Reaktor zur Herstellung von Cyanwasserstoff können in gleicher Weise wie bei den bekannten zylindrischen Reaktionsrohren erfolgen.
Das erfindungsgemäße Reaktionsrohr weist auf der Innenwand vorzugsweise 2 bis 6 Rippen auf, besonders bevorzugt 3 oder 4 Rippen und am meisten bevorzugt 4 Rippen. Die Rippen reichen vorzugsweise um mehr als das 0,1-fache des
Rohrinnendurchmessers in den Innenraum des Reaktionsrohrs. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform stoßen die Rippen in der Mitte des Reaktionsrohrs aneinander und unterteilen den Innenraum des Reaktionsrohrs in mehrere voneinander getrennte Kammern.
Die Rippen auf der Innenwand des Reaktionsrohrs weisen vorzugsweise eine mittlere Dicke auf, die das 0,25-fache bis 2,5-fache der mittleren Wanddicke des Reaktionsrohrs beträgt. Besonders bevorzugt weisen die Rippen auf der Innenwand des Reaktionsrohrs eine gleichmäßige Dicke auf, wobei besonders bevorzugt die Rippen und die Wand des
Reaktionsrohrs im Wesentlichen die gleiche Dicke aufweisen.
Das erfindungsgemäße Reaktionsrohr hat eine zylindrische Form, wobei der Innendurchmesser des Rohrs vorzugsweise 10 bis 50 mm und besonders bevorzugt 15 bis 30 mm beträgt. Die Länge des Reaktionsrohrs liegt vorzugsweise im Bereich von 1000 bis 5000 mm und besonders bevorzugt im Bereich von 1500 bis 2500 mm.
Das erfindungsgemäße Reaktionsrohr besteht vorzugsweise aus einer gasdicht gesinterten Keramik und besonders bevorzugt aus gasdicht gesintertem Aluminiumoxid oder Siliziumcarbid.
Das erfindungsgemäße Reaktionsrohr ist auf der Innenseite und auf den Rippen ganz oder teilweise mit einem Platin enthaltenden Katalysator beschichtet. Vorzugsweise ist mehr als 80 % der geometrischen Oberfläche der Innenseite des Reaktionsrohrs und der Rippen mit dem Platin enthaltenden Katalysator beschichtet. Als Platin enthaltende
Katalysatoren können alle für das BMA-Verfahren zu
Herstellung von Cyanwasserstoff bekannten Katalysatoren eingesetzt werden. Bevorzugt werden die aus WO 2004/076351 bekannten Katalysatoren mit einer verminderten
Verrußungsneigung verwendet. Die Platin enthaltenden
Katalysatoren können nach allen bekannten Verfahren zum Aufbringen von solchen Katalysatoren auf Trägermaterialien auf die Innenseite des Reaktionsrohrs aufgebracht werden. Bevorzugt werden die in EP-A 0 299 175, EP-A 0 407 809 und EP-A 0 803 430 beschriebenen Verfahren zum Aufbringen des Platin enthaltenden Katalysators auf die Innenseite des Reaktionsrohrs verwendet.
Das erfindungsgemäße Reaktionsrohr lässt sich zur
Herstellung von Cyanwasserstoff nach dem sogenannten BMA- Verfahren verwenden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Cyanwasserstoff werden Ammoniak und mindestens ein
aliphatischer Kohlenwasserstoff mit 1 bis 4
Kohlenstoffatomen in Gegenwart eines Platin enthaltenden Katalysators bei einer Temperatur von 1000 bis 1400 °C in mindestens einem erfindungsgemäßen Reaktionsrohr umgesetzt. Dazu wird eine Gasmischung, die Ammoniak und mindestens einen aliphatischen Kohlenwasserstoff mit 1 bis 4
Kohlenstoffatomen enthält, durch das erfindungsgemäße
Reaktionsrohr geleitet und das Reaktionsrohr durch
Beheizung von außen auf einer Temperatur von 1000 °C bis 1400 °C gehalten. Vorzugsweise bestehen die
Kohlenwasserstoffe zu mindestens 90 Vol.-% aus Methan. Die zur Herstellung von Cyanwasserstoff eingesetzte Gasmischung enthält vorzugsweise Ammoniak in stöchiometrischem
Überschuss. Bei Verwendung von Methan als Kohlenwasserstoff wird vorzugsweise ein Molverhältnis von Ammoniak zu Methan im Bereich von 1,01 : 1 bis 1,30 : 1 verwendet. Die
Strömungsgeschwindigkeit der Gasmischung durch das
Reaktionsrohr wird vorzugsweise so gewählt, dass sich eine im Wesentlichen laminare Strömung ausbildet.
Die Figuren zeigen Querschnitte von aus dem Stand der
Technik bekannten und erfindungsgemäßen Reaktionsrohren.
Fig. 1 zeigt den Querschnitt durch ein aus dem Stand der Technik bekanntes zylindrisches Reaktionsrohr.
Fig. 2 zeigt den Querschnitt durch ein aus dem Stand der Technik bekanntes Reaktionsrohr mit einem rohrförmigen Einbau in der Rohrmitte. Zur Herstellung von Cyanwasserstoff wird die Gasmischung durch den Spalt zwischen den zwei Rohren geleitet.
Fig. 3 zeigt den Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Reaktionsrohr mit 4 Rippen, die nicht bis in die Mitte des Reaktionsrohrs reichen.
Fig. 4 zeigt den Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Reaktionsrohr mit 4 Rippen, die bis in die Mitte des
Reaktionsrohrs reichen und den Innenraum des Reaktionsrohrs in 4 voneinander getrennte Kammern unterteilen.
Fig. 5 zeigt den Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Reaktionsrohr mit 3 Rippen, die nicht bis in die Mitte des Reaktionsrohrs reichen und deren Dicke mit zunehmendem Abstand von der Innenwand des Reaktionsrohrs abnimmt.
Die nachfolgenden Beispiele demonstrieren die vorteilhafte Wirkung eines erfindungsgemäßen Reaktionsrohrs bei der Herstellung von Cyanwasserstoff aus Ammoniak und Methan im Vergleich zu einem zylindrischen Reaktionsrohr und zu einem Reaktionsrohr mit einem rohrförmigen Einbau.
Beispiele
Beispiel 1 (Vergleichsbeispiel)
Ein zylindrisches Reaktionsrohr aus gesintertem
Aluminiumoxid mit 2100 mm Länge und 17 mm Innendurchmesser wurde wie in Beispiel 6 von EP 0 407 809 A beschrieben mit einem platinhaltigen Katalysator beschichtet und formiert. Anschließend wurde eine Gasmischung aus 44 mol/h Ammoniak und 40 mol/h Methan bei 1280 °C von unten durch das
Reaktionsrohr geleitet. Das austretende Produktgas wurde analysiert, die Ausbeute an Cyanwasserstoff betrug 79,9 % bezogen auf Ammoniak (88,8 % bezogen auf Methan) . Beispiel 2 (Vergleichsbeispiel)
Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch in dem
Reaktionsrohr zentrisch ein von außen mit Katalysator beschichtetes Rohr aus gesintertem Aluminiumoxid mit
1200 mm Länge und 6 mm Außendurchmesser angeordnet wurde und die Gasmischung durch den Ringspalt zwischen den Rohren geleitet wurde. Die Ausbeute an Cyanwasserstoff betrug 84,4 % bezogen auf Ammoniak (93,3 % bezogen auf Methan) .
Beispiel 3
Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch ein Reaktionsrohr mit einem Querschnitt entsprechend Fig. 3 verwendet wurde, das vier in Längsrichtung des Rohrs verlaufende und jeweils 4,5 mm in den Innenraum des Reaktionsrohrs reichende Rippen mit einer mittleren Dicke von 3 mm aufwies. Die Ausbeute an Cyanwasserstoff betrug 84,0 % bezogen auf Ammoniak (92,5 % bezogen auf Methan) .
Beispiel 4
Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch ein Reaktionsrohr mit einem Querschnitt entsprechend Fig. 4 verwendet wurde, das vier in Längsrichtung des Rohrs verlaufende und in der Mitte des Reaktionsrohrs aneinander stoßende Rippen
aufwies, die den Reaktionsraum in 4 getrennte Kammern unterteilten und deren Dicke der Wanddicke des
Reaktionsrohrs entsprach. Die Ausbeute an Cyanwasserstoff betrug 90,0 % bezogen auf Ammoniak (99,0 % bezogen auf Methan) . Beispiel 5
Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch ein Reaktionsrohr mit einem Querschnitt entsprechend Fig. 5 verwendet wurde, das drei in Längsrichtung des Rohrs verlaufende und jeweils 4,75 mm in den Innenraum des Reaktionsrohrs reichende
Rippen aufwies, deren Dicke von 3 mm an der Innenwand des Reaktionsrohrs zum Inneren des Reaktionsrohrs hin auf 2 mm abnahm. Die Ausbeute an Cyanwasserstoff betrug 84,9 % bezogen auf Ammoniak (93,7 % bezogen auf Methan) .

Claims

Patentansprüche
1. Reaktionsrohr für die Herstellung von Cyanwasserstoff umfassend ein zylindrisches Keramikrohr und einen auf der Rohrinnenwand aufgebrachten, Platin enthaltenden Katalysator,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Reaktionsrohr auf der Innenwand in
Längsrichtung des Rohrs verlaufende, in den Innenraum des Reaktionsrohrs reichende und mit Katalysator beschichtete Rippen aufweist.
2. Reaktionsrohr nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Reaktionsrohr 2 bis 6, vorzugsweise 3 oder 4, Rippen aufweist.
3. Reaktionsrohr nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Rippen um mehr als das 0,1-fache des
Rohrinnendurchmessers in den Innenraum des
Reaktionsrohrs reichen.
4. Reaktionsrohr nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Rippen in der Mitte des Reaktionsrohrs aneinander stoßen und den Innenraum des Reaktionsrohrs in mehrere voneinander getrennte Kammern unterteilen.
5. Reaktionsrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Rippen eine mittlere Dicke aufweisen, die das 0,25-fache bis 2,5-fache der mittleren Wanddicke des Reaktionsrohrs beträgt.
6. Reaktionsrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass Dicke der Rippen mit zunehmendem Abstand von der Innenwand des Reaktionsrohrs abnimmt.
7. Reaktionsrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Reaktionsrohr und die Rippen aus gasdicht gesintertem Aluminiumoxid oder Siliziumcarbid bestehen.
8. Verwendung eines Reaktionsrohrs nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Herstellung von Cyanwasserstoff.
9. Verfahren zur Herstellung von Cyanwasserstoff durch
Umsetzung von Ammoniak und mindestens einem
aliphatischen Kohlenwasserstoff mit 1 bis 4
Kohlenstoffatomen in Gegenwart eines Platin enthaltenden Katalysators bei einer Temperatur von 1000 bis 1400 °C, dadurch gekennzeichnet,
dass die Umsetzung in mindestens einem Reaktionsrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchgeführt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlenwasserstoffe zu mindestens 90 Vol.-% aus Methan bestehen.
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