Verfahren zur Darstellung eines in der Hauptsache Benzol enthaltenden Produktes. Im Hauptpatent ist ein Verfahren zur Darstellung eines in der Hauptsache Benzol neben Toluol enthaltenden Produktes be schrieben, bei dem Naphtalin bei höheren Temperaturen in Gegenwart von Katalysa toren mit Wasserdampf behandelt wird.
Es wurde nun gefunden, dass, man zu einem in der Hauptsache Benzol enthalten den Produkt gelangen kann, wenn man Xylol bei höheren Temperaturen in Gegen wart von Katalysatoren mit Wasserstoff behandelt, zweckmässig, indem man es in Dampfform zusammen mit Wasserstoff bei höheren Temperaturen über Katalysatoren leitet. Statt mit reinem Wasserstoff kann man auch mit Gasgemischen arbeiten, die ausser Wasserstoff noch andere Gase, wie Stickstoff, Kohlensäure etc., enthalten, auch Dämpfe, wie Wasserdampf etc., können lieben dem Wasserstoff vorhanden sein. Auch kann man unter Umständen solchen Wasserstoff verwenden, der während der Re aktion gebildet wird, wie zum Beispiel durch Umsetzung von Kohlenoxyd und Wasserdampf.
Man arbeitet zweckmässig bei Temperaturen von etwa 200 bis 500 oder darüber; indessen sind extrem hohe Temperaturen zur Verhinderung zu weit gehender Zersetzung zu vermeiden. Man kann sowohl reines Xylol, als auch rohe Xylolprodukte oder xylolhaltige Teerfraktio nen und dergleichen als Ausgangsprodukt verwenden; die isomeren Xylole reagieren hierbei alle in gleicher Weise. Das bei dem Verfahren entstehende Reaktionsprodukt ent hält hauptsächlich Benzol und daneben vielfach auch noch Toluol und unveränder tes Xylol ete. in wechselnder Menge.
Als Katalysatoren sind beispielsweise dehydrierend wirkende Elemente, wie Nickel, Kobalt und Eisen, geeignet. Auch dehydrie rend wirkende Oxyde, wie die Oxyde von Molybdän, Vanadin, Wolfram, Mangan, Chrom, sind verwendbar. Es können auch Verbindungen der genannten Elemente und Oxyde als Katalysatoren verwendet werden. Häufig ist die Verwendung von Aktivatoren zweckmässig.
Als solche dienen zum Beispiel die Oxyde der Elemente Zink, Cadmium, Uran, Thorium, Zirkon und Beryllium, so wie die Oxyde der Alkali, Erdalkali und Erdmetalle. Sofern die verwendeten Kata lysatoren nicht schon Oxyde von Chrom, Molybdän, Wolfram und Vanadin enthalten, kann man diese Oxyde in geringer Menge den Katalysatoren gleichfalls als Aktivato ren zusetzen.
Aucli andere hydrierend bezw. dehydrierend wirkende Metalle als Nickel, Kobalt und Eisen können in Ver bindung mit den genannten Aktivatoren Verwendung finden, wie Kupfer, Silber, Zink etc. Geeignet sind beispielsweise unter anderem auch die Katalysatoren, die für die Umwandlung von Kohlenoxyden in Methylalkohol in den schweizerischen Pa tenten Nr.107200,107853,110286 und 107201 beschrieben sind.
Im allgemeinen empfiehlt sich, die an zuwendenden Ausgangsstoffe, bevor sie mit den Katalysatoren in Berührung kommen, von Kontaktgiffen zu befreien. Das Ver fahren lässt sich bei beliebigem Druck aus führen.
Die bei dem katalytischen Abbau ab gespaltenen Kohlenstoffatome oder Atom gruppen gehen hauptsächlich in gasförmige Kohlenwasserstoffe über; diese letzteren lassen sich vorteilhaft in der Weise weiter verwenden, dass man sie in an sich bekann ter Weise mit Wasserdampf bei hoher Tem peratur in ein Gemisch von Kohlenoxyd bezw. Kohlensäure und Wasserstoff über führt. Die so erhaltenen Gemische von Koh lenoxyd und Wasserstoff lassen sich wegen ihrer meist hervorragenden Reinheit von Kontaktgiften zu katalytischen Reaktionen mannigfacher Art, zum Beispiel zur kata lytischen Gewinnung von Alkoholen, oder zur Gewinnung von reinem Wasserstoff, ver wenden.
<I>Beispiel</I> 2530 Teile kristallisiertes Ferrinitrat und<B>111</B> Teile kristallisiertes Aluminium nitrat werden in Wasser gelöst und mit Ammoniak gefällt, worauf man den Nieder- schlag gut auswäscht. Hierauf wird der Niederschlag unter gutem Mischen mit der wässerigen Lösung von 17,4 Teilen älagne- siumnitrat und 11,4 Teilen Kaliumnitrit versetzt, worauf das Gemisch geformt, ge trocknet und bei 400' im Wasserstoffstrom reduziert wird.
Leitet man über diese Kontaktmasse bei 425 und Atmosphärendruck einen Wasser stoffstrom, der 20 bis 50 mg Xylol enthält, das zweckmässig vorher in bekannter Weise von Schwefel befreit worden ist, so schei den die den Kontaktraum verlassenden Gase beim Abkühlen ein 01 ab, das Benzol und daneben Toluol und etwas unverändertes Xylol enthält.
In diesem Beispiel lassen sich die Ar beitsbedingungen, Temperaturen, der Druck, die Strömungsgeschwindigkeit, der Sätti gungsgrad des Wasserstoffes mit Xylol- dämpf en und die Katalysatoren weitgehend variieren.
Process for the preparation of a product containing mainly benzene. The main patent describes a process for the preparation of a product containing mainly benzene in addition to toluene, in which naphthalene is treated with steam at higher temperatures in the presence of cata- lysts.
It has now been found that the product can be obtained mainly containing benzene if xylene is treated with hydrogen at higher temperatures in the presence of catalysts, advantageously by using it in vapor form with hydrogen at higher temperatures over catalysts directs. Instead of using pure hydrogen, you can also work with gas mixtures that contain other gases, such as nitrogen, carbonic acid, etc., in addition to hydrogen, and vapors such as water vapor, etc., can also be present alongside hydrogen. It is also possible under certain circumstances to use such hydrogen that is formed during the reaction, such as, for example, by reacting carbon oxide and water vapor.
It is expedient to work at temperatures of about 200 to 500 or above; however, extremely high temperatures should be avoided to prevent excessive decomposition. You can use both pure xylene and crude xylene products or xylene-containing tar fractions and the like as the starting product; the isomeric xylenes all react in the same way. The reaction product formed in the process contains mainly benzene and also toluene and unchanged xylene ete. in varying amounts.
Dehydrogenating elements such as nickel, cobalt and iron, for example, are suitable as catalysts. Oxides with a dehydrating effect, such as the oxides of molybdenum, vanadium, tungsten, manganese, and chromium, can also be used. Compounds of the elements mentioned and oxides can also be used as catalysts. The use of activators is often appropriate.
The oxides of the elements zinc, cadmium, uranium, thorium, zirconium and beryllium, as well as the oxides of alkali, alkaline earth and earth metals, serve as such. If the catalysts used do not already contain oxides of chromium, molybdenum, tungsten and vanadium, small quantities of these oxides can also be added to the catalysts as activators.
Aucli other hydrating respectively. Metals with a dehydrating effect such as nickel, cobalt and iron can be used in conjunction with the activators mentioned, such as copper, silver, zinc, etc. Suitable, for example, are also the catalysts that are used for converting carbon oxides into methyl alcohol in the Swiss patents Nos. 107200,107853,110286 and 107201 are described.
In general, it is advisable to remove contact handles from the starting materials to be used before they come into contact with the catalysts. The process can be carried out at any pressure.
The carbon atoms or atom groups split off during the catalytic degradation go mainly into gaseous hydrocarbons; these latter can be used advantageously in such a way that they can be in a known manner with steam at high Tem temperature in a mixture of carbon monoxide. Carries carbonic acid and hydrogen. The mixtures of carbon oxide and hydrogen thus obtained can be used because of their mostly excellent purity of contact poisons for catalytic reactions of various kinds, for example for the catalytic production of alcohols or for the production of pure hydrogen.
<I> Example </I> 2530 parts of crystallized ferric nitrate and <B> 111 </B> parts of crystallized aluminum nitrate are dissolved in water and precipitated with ammonia, whereupon the precipitate is washed out thoroughly. The precipitate is then mixed, with thorough mixing, with the aqueous solution of 17.4 parts of elagnium nitrate and 11.4 parts of potassium nitrite, whereupon the mixture is shaped, dried and reduced at 400 ° in a stream of hydrogen.
If you pass through this contact mass at 425 and atmospheric pressure, a stream of hydrogen containing 20 to 50 mg of xylene, which has expediently been freed from sulfur in a known manner beforehand, the gases leaving the contact space on cooling off, the benzene and also contains toluene and some unchanged xylene.
In this example, the working conditions, temperatures, pressure, flow rate, the degree of saturation of the hydrogen with xylene vapors and the catalysts can be varied widely.