DE1021839B - Method and device for the production of organic compounds by hydrogenating oxides of carbon - Google Patents

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen organischer Verbindungen durch Hydrieren von Oxyden des Kohlenstoffs Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen organischer Verbindungen, wie von Kohlenwasserstoffen und sauerstoffhaltigen organischen Verbindungen, durch Hydrierung von Kohlenmoxyd und/oder Kohlendioxyde.Method and device for the production of organic compounds by hydrogenating oxides of carbon The present invention relates to a Method and apparatus for producing organic compounds, as disclosed by Hydrocarbons and oxygen-containing organic compounds, by hydrogenation of carbon dioxide and / or carbon dioxide.

Es ist bekannt, daß Wassersotf und Kohlenmonoxyd in Gegenwart gewisser katalysatoren und unter bestimmten Reaktionsbedingungen exotherm unter Bildung von Kohlenwasserstoffen mit mehr als 1 Kohlenstoffatom pro Molekül und sauerstoffhaltigen organischen Verbindungen miteinander reagieren. Die Synthese von Kohlenwasserstoffen durch Hydrierung von Kohlenmonoxyd erfolgt allgemein in Gegenwart eines Metalls oder des Oxydes eines Methalls, beispielsweise der Gruppe VIII des Periodischen Systems, als Katalysator bei Drücken unterhalb ungefähr 35 atü und hei Temperaturen unter etwa 4000. It is known that water and carbon monoxide in the presence of certain catalysts and exothermic under certain reaction conditions with the formation of Hydrocarbons with more than 1 carbon atom per molecule and containing oxygen organic compounds react with each other. The synthesis of hydrocarbons hydrogenation of carbon monoxide generally takes place in the presence of a metal or of the oxide of a metal, for example of group VIII of the periodic System, as a catalyst at pressures below about 35 atmospheres and hot temperatures below about 4000.

Das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindunge ermöglichen die Regulierung der Verweilzeit eines feinverteilten Hydrierungskatalysators in einer Wirbelschicht-Reaktionszone zur Hydrierung eines Oxides des Kohlenstoffs. Gemäß vorliegender Erfindung wird. ein gasförmiges Gemisch, das Wasserstoff und ein Kohlenoxyd und einen feinverteilten Hydrierungskatalysator enthält, bei so hoher Geschwindigkeit unter solchen Bedingungen durch eine Reaktionzone geleitet, daß selbst die schwersten Katalysatorteilchen mit und von dem gasförmigen Gemisch ohne Unterbrechung durch die Reaktionszone getragen werden, im Gegensatz zu den üblichen Wirbelschichtverfahren, bei denen sie in Suspension in einer pseudoflüssigen, dichten Phase von Feststoffen gehalten werden, in der sie sich in einem Zustand turhulenter Bewegung befinden und innerhalb der dichten Phase selbst in Umlauf gehlaten. oder zurückgeführt werden. Wenn irgendwelche schwerere Teilchen bei diesen bekannten Verfahren durch die Reaktionszone zirkulieren. so erfolgt dies durch Stoßwirkungen leichterer Teilchen, welche die schwereren durch die Reaktionszone hin durdreihen. The method and apparatus of the present invention enable regulating the residence time of a finely divided hydrogenation catalyst in a fluidized bed reaction zone for hydrogenating an oxide of carbon. According to the present invention. a gaseous mixture containing hydrogen and contains a carbon oxide and a finely divided hydrogenation catalyst, at such a high level Speed passed through a reaction zone under such conditions that even the heaviest catalyst particles with and from the gaseous mixture without Interruption to be borne by the reaction zone, as opposed to the usual Fluidized bed processes in which they are dense in suspension in a pseudo-liquid Phase of solids are kept in which they are in a turbulent state Are in motion and circulate within the dense phase itself. or to be led back. If any heavier particles are known in these Circulate process through the reaction zone. this is done by impact effects lighter particles stringing the heavier ones through the reaction zone.

Um einen andauern, den Umlauf von Katalysator teilchen durch die Reaktionszone hindurch durch Mitreißen im Gasstrom gemäß der vorliegenden Erfindung zu erzielen, muß die Geschwindigkeit mehr als etwa 1,5 oder 1,8 m/sec und vorzugsweise mehr als etwa 2,4 oder 3 m/sec betragen und kann bei 12 m/sec oder darüber liegen. Sie ist von den chemischen und physikalischen Eigenschaften sowie von. der Größe der festen Teilchen abhängig. Wenn bei diesen Geschwindigkeiten eine kontinuierliche Katalyastorphase von umlaufenden Katalysatorteilchen gebildet wird, so liegt im allgemeinen die Konzentraiton der feinverteilten Katalysaotretilchen in der Reatkonszone bei den angewandten Temperaturen und Drücken unter etwa 400 kg/m3 Gas. Die Verweilzeit der gasförmigen Reaktionsteilnehmer und Umsetzungsprodukte in der Reaktionszoen muß ausreichend groß sein, um die günstigste Ausbeute an Kohlenwasserstoffen und/oder sauerstoffhaltigen organischen Verbindungen zu erhalten. Die Verweilzeit des Katalysators kann in beträchtlichem Maße variieren und kann bei sehr hohen. In order to persist, the circulation of catalyst particles through the Reaction zone through entrainment in the gas stream according to the present invention To achieve this, the speed must be greater than about 1.5 or 1.8 m / sec and preferably be more than about 2.4 or 3 m / sec and can be 12 m / sec or more. It's of chemical and physical properties as well. the size of solid particles. If at these speeds a continuous Katalyastorphase is formed by rotating catalyst particles, so lies in in general, the concentration of the finely divided catalyst particles in the reaction zone at the temperatures and pressures used below about 400 kg / m3 gas. The dwell time the gaseous reactants and reaction products in the reaction zones must be sufficiently large to achieve the most favorable yield of hydrocarbons and / or to obtain oxygen-containing organic compounds. The residence time of the catalyst can vary considerably and can be at very high rates.

Geschwindigkeiten nahezu der Verweilzeit der Gase und Reaktionsteilnehmer gleich sein. Verglichen mit der Verweilzeit des Katalysators bei anderen, periodisch arbeitenden Wirbelschichtverfahren, die Minuten oder Stunden beträgt, sit sie jedoch kurz und beträgt nur Sekunden. Sie steht über einen weiten Bereich unter Kontrolle. Wenn eine kontinuierliche Kataluysatorphasev von uumlaufenden Katalysatorteilchen gebildet ist, so ist die Konzentration des feinvertielten Katalysators in der Reaktionszone eine Funktion der Geschwindigkeit und der Eigenschaften des Dämpfegemisches, wie Dichte und Viskosität, sowie der mittleren Größe, der Größenverteilung und der physikalichen Eigenschaften der Ktalysatoreteilchen und wechselt zwischen der konzentration der Beschickung und einem Mehrfachen, wie dem 4- bis 8fachen davon.Velocities close to the residence time of the gases and reactants be equal. Compared to the residence time of the catalyst in others, periodically working fluidized bed process, which takes minutes or hours, they sit short and is only seconds. It is under control over a wide area. When a continuous catalyst phase ev of circulating catalyst particles is formed, the concentration of the finely divided catalyst is in the reaction zone a function of the speed and properties of the vapor mixture, such as Density and viscosity, as well as the mean size, the size distribution and the physical Properties of the Ktalysatoreteilchen and alternates between the concentration of Charge and a multiple such as 4 to 8 times that.

Durch Anderung des Ouerschnitts der Reaktionszone in deren verschiedenen Abschnitten kann die relative Katalysatorkonzentation verändert werden. Durch Änderung der Zrführungsgeschwindigkeit des Katalysators z. B. zu einem bestimmten Umlaufsabschuitt hoher Geschwindigkeit kann die Katalysatorkonzentration in diesem Abschnitt reguliert werden. Bei einer gegebenen Zuführungsgeschwindigkeit der frischen Beschickung kann Konzentration des Katalysators verändert werden, indem man mehr oder weniger Kreislaufgas verwendet, um die Umlaufgeschwindigkeit innerhalb der Grenzen des bestimmten Systems zu änderen.By changing the cross-section of the reaction zone in its various The relative catalyst concentration can be changed in sections. By change the rate of introduction of the catalyst z. B. to a certain Umlaufsabschuitt high speed can regulate the catalyst concentration in this section will. For a given feed rate of fresh feed, can The concentration of the catalyst can be changed by adding more or less cycle gas used to keep the rotational speed within the limits of the particular system to change.

Bei den üblichen Wirbelschichtverfahren ist die Geschwindigkeit des Gasstromes, der durch die pseudoflüssige, dichte Katzlysatorphase streicht, so niedrig, daß dix Katalysatomasse in einem dichten, flüssigkeitsähnlichen Zustand gehalten wird, jedoch genügend hoch, um den feinverteilten Katalysator in turbulenter Bewegung in der dichten Phase zu halten. Man kann sagen, daß die Katalysatormasse in diesem Zustand im Gasstrom suspendiert ist, nicht aber, daß sie von ihm mitgerissen wird, in dem Sinne, daß eine ununterbrochene Bewegung der feinverteilten Katalysatofteilchen in der Flußrichtung des Gasstromes auftritt. Bei solchen Wirbelschichtverfahren kann ein geringer Anteil des feinverteilten Katalysators in der Wirbelschichtzone vom Gasstrom mitgerissen werden, der von der oberen Grenzfläche der Wirbelschicht aufsteigt. Tatsächlich werden daher in der Reaktionszone zwei Phasen gebildet, eine dichte, pseudoflüssige Katalystorphase im unteren Teil der Reaktionszone und eine verdünnte Katalysatorphase im oberen Teil der Reaktionszone. Die Konzentration des Katalysators in der sogenannten dichten Phase beträgt gewähnlich wenigstens etwa 400kg/m3 Gas und im allgemeinen zwischen etwa 800 und etwa 1930 kg/m3 Ga.s Die Menge des Katalysators in der sogenannten verdünnten Phase betägt im allgemeinen weniger als etwa 0,16 kg/cm3 Gas. In the usual fluidized bed process, the speed is the Gas flow that passes through the pseudo-liquid, dense catalytic converter phase, so low, that the catalyst mass is kept in a dense, liquid-like state is, however, high enough to keep the finely divided catalyst in turbulent motion to keep in the dense phase. One can say that the catalyst mass in this State is suspended in the gas stream, but not that it is carried away by it, in the sense that there is uninterrupted movement of the finely divided catalyst particles occurs in the direction of flow of the gas stream. With such fluidized bed processes can be a small proportion of the finely divided catalyst in the fluidized bed zone be entrained by the gas stream, that of the upper boundary surface of the fluidized bed ascends. In fact, therefore, two phases are formed in the reaction zone, one dense, pseudo-liquid catalyst phase in the lower part of the reaction zone and one dilute catalyst phase in the upper part of the reaction zone. The concentration of the Catalyst in the so-called dense phase is usually at least about 400kg / m3 gas and generally between about 800 and about 1930 kg / m3 Ga.s The amount of the catalyst in the so-called dilute phase is generally less than about 0.16 kg / cm3 gas.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein feinverteilter, gepulverter Katalysator aus Metall oder Metalloxid verwendet, der in der Reaktionszone ein Katalysator für die Hydrierungsreaktion ist oder wird. Ein Beispiel dafür ist feinverteiltes metallisches Eisen oder Eisenoxyd oder ein Gemisch von metallischem Eisen und Eisenoxyd. Vorzugsweise wird ein Katalysator von metallischem Eisen in feinverteilter Form verwendet. Es können aber auch andere Metalle oder Metalloxyde. die als Katalysatoren bei der Hydrierung von Kohlenmonoxyd wirksam sind. wie Kobalt, Nickel und andere Metalle der VIII. Gruppe des Periodischen Systems, verwendet werden. Das Katalysatorpulver kann auch geringe Mengen aktivierender Bestandteile, wie Alkalien, Tonerde. Kieselerde, Titanerde, Thorerde, Manganoxyd und Magnesiumoxyd, enthalten. Acuh knan der Katalysator einen geeigneten Träger, wie ein Ton vom Betonittyp, Super-Filtrol, Silicagel, Tonerde und Gemische dieser Träger, enthalten. In der folgenden Beschreibung sind unter feinverteilten metallischen Hydrierungskatalysatoren Katalysatorpulver zu verstehen, die ein Metall und/oder ein Metalloxyd und meistens einen geringen Anteil aktivierender Bestandteile enthalten. According to the present invention, a finely divided, powdered Catalyst made of metal or metal oxide is used, which is a catalyst in the reaction zone is or will be for the hydrogenation reaction. An example of this is finely divided metallic iron or iron oxide or a mixture of metallic iron and iron oxide. Preferably a metallic iron catalyst is used in finely divided form used. However, other metals or metal oxides can also be used. which act as catalysts are effective in the hydrogenation of carbon monoxide. like cobalt, nickel and others Metals of Group VIII of the Periodic Table can be used. The catalyst powder can also contain small amounts of activating ingredients such as alkalis, clay. Silica, Titanium earth, thore earth, manganese oxide and magnesium oxide contain. Acuh knan the catalyst a suitable carrier such as a betonite-type clay, Super-Filtrol, silica gel, alumina and mixtures of these carriers. In the following description are under finely divided metallic hydrogenation catalysts to understand catalyst powder, which are a metal and / or a metal oxide and usually a small proportion of activating agents Contain ingredients.

Die chemische Beschaffenheit des Katalysators in seiner aktivsten Form ist nicht genau bekannt, möglicherweise erreicht er den Zustand höchster Aktivität dadurch, daß er in der Reaktionszone oxydiert und/ oder carburiert wird, d. h. daß durch Umsetzung von Eisen mit Kohlenmonoxyd oder Kohlendioxyd Eisen- carl>id gebildet wird. In dieser Beschreibung und den Patentansprüchen wird der chemische Zustand des verwendeten Katalysators beschrieben, sobald er das erste Axial mit den Reaktionsteiliiehmern in Berührung gebracht wird. The chemical nature of the catalyst at its most active The exact form is not known, it may reach a state of highest activity by being oxidized and / or carburized in the reaction zone, d. H. that by reacting iron with carbon monoxide or carbon dioxide ferrous carl> id formed will. In this description and the claims, the chemical status of the catalyst used, as soon as he made the first axial contact with the reaction partners is brought into contact.

Vorzugsweise enthält der gepulverte Katalysator anfänglich nur einen geringen Gewichtsanteil an Teilchen, deren mittlerer Durchmesser größer als 250 ist. Der größere Anteil der Katalysatormasse besteht aus Teilchen, deren mittlerer Durchmesser kleiner als 100 W ist und aus wenigstens 25 Gewichtsprozent an Teilchen mit einem Durchmesser unter 40 u besteht. Ein solcher Katalysator enthält z. B. wenigstens 75 Gewichtsprozent an Teilchen unter 150 u und wenigstens 25 Gewichtsprozent unter 40 40. Preferably the powdered catalyst initially contains only one low weight fraction of particles with an average diameter greater than 250 is. The greater part of the catalyst mass consists of particles, the middle part Diameter is less than 100 W and is composed of at least 25 weight percent of particles with a diameter of less than 40 u. Such a catalyst contains e.g. B. at least 75 percent by weight of particles below 150µ and at least 25 percent by weight under 40 40.

Die Reaktionstemperatur für die Hydrierung von Kohlenmonoxyd liegt im allgemeinen zwischen etwa 150 und ungefähr 400°. Bei einem Katalysaot raus metallischem Eisen werden gewöhnlich Temperaturen zwischen 232 und 4000 angewendet. Bei einem Kobaltkatalysator ist für die Hydrierungsreaktion gewöhnlich eine Temperatur unter 2320 ausreichend. The reaction temperature for the hydrogenation of carbon monoxide is generally between about 150 and about 400 degrees. With a catalyst out of metallic Iron are usually used at temperatures between 232 and 4000. At a Cobalt catalyst is usually a temperature below for the hydrogenation reaction 2320 sufficient.

Innerhalb dieses weiten Temperaturbereiches muß jedoch die jeweilige Betriebstemperatur innerhalb eines einigen Bereiches konstant gehalten werden, um optimale Selektivität für eine bestimmte Umsetzung zu erreichen. Eine Änderung der Temperatur kann wünschenswert werden, z. B. wenn die Konzentration der Reaktionsteilnehmer sich ändert. Die verwendeten Drücke liegen etwas über Atmosphärendruck, und zwar im Bereich von 0,7 bis 35 atü, vorzugsweise zwischen 5,6 und 21 atü.Within this wide temperature range, however, the respective Operating temperature can be kept constant within a certain range in order to to achieve optimal selectivity for a particular implementation. A change in the Temperature can become desirable e.g. B. when the concentration of the reactants changes. The pressures used are somewhat above atmospheric pressure, namely in the range from 0.7 to 35 atmospheres, preferably between 5.6 and 21 atmospheres.

Bei Umsetzung kann es oft notwendig werden, die Reaktionszone zu kühlern, um. wie notwendig, die Temperatur relativ konstant zu halten. Es können verschiedene Methoden zur Kühlung der Reaktionszone selbst, wie durch äußere Kühlvorrichtungen oder Einspritzung eines Kühlmediums, z. B. einer verdampfbaren Flüssigkeit oder eines Gases, direkt in das Reaktionsgemisch hinein, angewendet werden. Weiterhin kann es oft notwendig werden, das Reaktionsgemisch vor dem Eintritt in die Reaktionszone vorzuwärmen, und auch der Katalysator kann vorgewärmt werden, bevor er in das Reaktionsgemisch eingeführt wird. During implementation, it can often be necessary to close the reaction zone cool to. as necessary to keep the temperature relatively constant. It can various methods of cooling the reaction zone itself, such as by external cooling devices or injection of a cooling medium, e.g. B. a vaporizable liquid or of a gas, can be applied directly into the reaction mixture. Farther it can often be necessary to prepare the reaction mixture before it enters the reaction zone preheat, and the catalyst can also be preheated before entering the reaction mixture is introduced.

Kühlung und Vorwärmung sind jedoch Faktoren, die charakteristisch sind für die besondere verwendete Apparatur und die besonderen Bedingungne, unter denen die Umsetzung durchgeführt wird.However, cooling and preheating are factors that are characteristic are below for the particular equipment used and the particular conditions which the implementation is carried out.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung wird ein frisches Behickungsgas verwendet, dessen Verhältnis Wasserstoff zu Kohlenmonoxyd höher als das bei der CO-lSydrierung übliche ist, und das Verhältnis Wasserstoff zu Kohlenmonoxyd in der Reaktionszolle kann durch Rückführung eines Teiles des nicht umgesetzten Gases in bekannter Weise vergrößert werden. Es wird im frischen Beschickungsgas ein Verhältnis von Wasserstoff zu Kohlenmonoxyd verwendet, in welchem nur ein Teil des Wasserstoffs zu Verfahrensprodukten umgesetzt wird. Ein Teil des Abflusses wird nach Entfernung des größeren Teiles des flüssigen Produktes in die Reaktionszone zurückgeführt, und zwar in einem volumenverhältnis von rückgeführtem zu frischem Beschickungsgas von etwa 0,5 :1 bis ungefähr 10 : 1. im allgemeinen etwa 1:1 bis etwa 5 : 1 oder 6 : 1. Es kann jedoch. je nach dem Charakter des verfügbaren Beschickungsgases oder nach dem Charkater des gewünschten Proudktes, wünschenswert oder nicht wünschenswert sein, den nicht kondensierten Teil des Reaktionsabflusses zurückzuführen, und daher liegen 3etriebsweisen mit mehrfachem oder einfachem Durchsatz innerhalb des Bereiches dieser Erfindung. According to a preferred embodiment of this invention, a fresh Behickungsgas used, its ratio hydrogen to carbon monoxide higher than that used in CO hydrogenation, and the ratio is hydrogen to carbon monoxide in the reaction tariff cannot be achieved by recirculating part of it converted gas can be increased in a known manner. It is in the fresh feed gas a ratio of hydrogen to carbon monoxide in which only a part is used of the hydrogen is converted into process products. Part of the drain becomes after removal of the greater part of the liquid product into the reaction zone recycled, in a volume ratio of recycled to fresh Feed gas from about 0.5: 1 to about 10: 1, generally about 1: 1 to about 5: 1 or 6: 1. However, it can. depending on the nature of the feed gas available or according to the character of the desired product, desirable or undesirable be to recycle the uncondensed portion of the reaction effluent, and therefore are 3 modes of operation with multiple or single throughput within of the scope of this invention.

Es ist für einen wirksamen Betrieb gewöhnlich wünschenswert, ein höheres Verhältnis von H2:CO in der frischen, Beschickung zu haben, als es das Verbrauchsverhältnis im Reaktor ist. Dies sichert ausreichenden Wasserstoffüberschuß, um ein Ansteigen der CO-Konzentration durch Kreislaufführung zuzulasscn, was eine wirtschaftliche Umsetzung des Kohlenmonoxydes sichert. It is usually desirable for efficient operation to have a to have a higher ratio of H2: CO in the fresh feed than the consumption ratio is in the reactor. This ensures sufficient excess hydrogen to rise the CO concentration by recycling, which is an economical Implementation of the carbon monoxide secures.

Die Neigung zur Ansammlung von Ablagerungen auf dem Katalysator, die charakteristisch ist für den Wirbelschichtreaktor, wird durch niedrige H2 : CO-Verhältnisse in der Reaktorbeschickung schwerwiegend verschlimmert und macht ein hohes Kreislaufverhältnis notwendig, was die Kosten der Ausstattung und des Betriebes stark erhöht. Das Verhältnis von Wasserstoff zu Kohlenmonoxyd in der Reaktorbeschickung ist gewöhnlich 0,7 :1 bis etwa 3 : 1 und kann gemäß diesem Verfahren zwischen etwa 0,7 : 1 und etwa 1,5 :1 gehalten werden, ohne nachteiligen Einfluß auf die Syntheserekation. Das Verhältnis von Wasserstoff zu Kohlenmonoxyd in der frischen Beschickung selbst kann beträchtlich niedrigter als in der Reaktionszone oder der Gesamtbeschickung sein und kann zwischen etwa 0,7 :1 bis 2 : 1 bei relativ niedrigen Um, setzungen pro Durchsatz liegen. The tendency for deposits to accumulate on the catalytic converter, which is characteristic of the fluidized bed reactor, is characterized by low H2: CO ratios in the reactor feed seriously aggravate and make a high cycle ratio is necessary, which is the cost of the equipment and the Operation greatly increased. The ratio of hydrogen to carbon monoxide in the reactor charge is usually 0.7: 1 to about 3: 1 and according to this method can be between about 0.7: 1 and about 1.5: 1 can be maintained without any adverse effect on the synthesis regeneration. The ratio of hydrogen to carbon monoxide in the fresh batch itself can be considerably lower than in the reaction zone or total feed and can be between about 0.7: 1 to 2: 1 at relatively low conversions per throughput.

Die Lineargeschwindigkeit des aufwärts durch die Reaktionszoen streichenden gsförmigen Reaktionsgemisches. wird zweckmäßig durch die Oberflächengeschwindigkeit ausgedrückt. die die Lineargeschwindigkeit ist, die der Beschickungsstrom annehmen würde, wenn er in Abwesenheit eines Katalysators durch den Reaktor streichen würde, und setzt die druch die Hydrierungsreaktion verursache Volumenschrumpfung in Rechnung. The linear velocity of the upward sweeping through the reaction zones gs-shaped reaction mixture. is expedient by the surface speed expressed. which is the linear velocity that the feed stream will assume would if it were to sweep through the reactor in the absence of a catalyst, and takes into account the volume shrinkage caused by the hydrogenation reaction.

Bei Betriebsbedingungen für besten Betrieb ist die Konzentration des Katalysators im gasförmigen. Reaktionsgemisch in der Reaktinuszone geringer als etwa 2,9 kg/mS Gas und liegt bei den bevorzugten Bedingut, gen beim Betrieb mit einem Eisenkatalysator zwischen etwa 0,5 und etwa 2 kg/ms. Ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen, können niedrige Konzentrationen voll nur 0,16 kg/m3 verwendet werden. Die wirklich erforderliche Konzentration im obigen Bereich hängt in gewisser Beziehung von der Menge an inertem Gas in der Reaktionszone und auch von der Ansammlung von Kohlenstoff und Wachs auf den Katalysatorpartikeln beim Foftschreiten der Umsetzung ab. Die Ansammlung von Wachs und Kohlenstoff auf dem Katalysator setzt die Dichte der Teilchen und damit das Katalysatorgewicht pro m3 bei einer gegebenen Geschwindigkeit herab. Die obigen Werte stellen die üblichen Grenzen dar. jedoch können die Werte gemäß dem Charakter des Katalysators und den Betriebsbedingungen wechseln. At operating conditions for best operation is the concentration of the catalyst in the gaseous. Reaction mixture in the reactinus zone is lower than about 2.9 kg / mS gas and is the preferred operating condition with an iron catalyst between about 0.5 and about 2 kg / ms. Without the area Leaving the invention, low concentrations can fully only 0.16 kg / m3 be used. The really required concentration in the above range depends in some relation to the amount of inert gas in the reaction zone and also of the accumulation of carbon and wax on the catalyst particles when walking implementation. The build-up of wax and carbon on the catalyst continues the density of the particles and thus the weight of the catalyst per m3 at a given Speed down. The above values represent the usual limits. However can adjust the values according to the character of the catalyst and the operating conditions switch.

Obwohl die Erfindung für einen aufwärts fließenden gasförmigen Strom von Reaktionsteilnehmern und Katalysator beschrieben wurde, muß darauf hingewiesen werden, daß der Katalysator und die Reaktionsteilnehmer zusammen in anderer Richtung als aufwärts. beispielsweise horizontal oder sogar im Winkel, durch eine Reaktionszone strömen können, ohne daß der Bereich dieser Erfindung überschritten wird. Es wurde gefunden, daß durch Aufwärtsfließen des Gases durch eine im wesentlichen vertikale Reaktionszone das Gewicht des Katalysators pro Kubikmeter Gas und die Verweilzeit des Katalysators bequeiu und genau kontrolliert werden kann, so daß dieses Betriebsverfahren bevorzugt wird. Although the invention is for an upward flowing gaseous stream of reactants and catalyst should be noted that the catalyst and the reactants work together in a different direction than upwards. for example horizontally or even at an angle, through a reaction zone can flow without exceeding the scope of this invention. It was found that by flowing the gas upward through a substantially vertical Reaction zone is the weight of the catalyst per cubic meter of gas and the residence time of the catalyst can be conveniently and accurately controlled, so that this operating method is preferred.

Bei der Durchführung eines Syntheseverfahrens unter gegebenen Bedingungen, innerhalb der Grenzen dieser Erfindung und mit einem Eisenkatalysator sowie bei einer Temperatur zwischen etwa 288 und etwa 343° bei relativ neidrigen Drücken über 1 at ist eine Konzentration, des Katalysaotrgases von. etwa 25 bis etwa 85 0/o beobachtet worden. Vom Kohlenmonoxyd werden etwa 70 bis 88 % umgesetzt, und die als Umwandlung von Kohlenmonoxyd zu Kohlendioxyd definierte Selektivität der Reaktion. beträgt etwa 15 bis etwa 30°/o. Ausbeuten von kondensiertem Öl und Wasser in Höhe von etwa 30 bis etwa 100 bzw. etwa 80 bis etwa 175ccm pro Kublikmeter frischen Beschickungsgases werden beim Betrieb gemäß dem vorliegenden Verfahren erhalten und können merklicht Mengen organischer Verbindungen aufweisen. When carrying out a synthesis process under given conditions, within the limits of this invention and with an iron catalyst as well as at a temperature between about 288 and about 343 ° at relatively low pressures above 1 at is a concentration of the catalyst gas of. about 25 to about 85% were observed been. About 70 to 88% of the carbon monoxide is converted, and that as conversion the selectivity of the reaction defined from carbon monoxide to carbon dioxide. amounts to about 15 to about 30%. Yields of condensed oil and water of about 30 to about 100 or about 80 to about 175 cc per cubic meter of fresh feed gas are obtained and can be seen when operating according to the present method Have amounts of organic compounds.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen beschrieben, die Ansihten und Teilquerschnitte einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigen. The invention is described with reference to the drawings, the Ansihten and partial cross-sections of a device for performing the method according to the invention demonstrate.

Fig. 1 ist eline schematische Vorderansicht einer Rektionskammer mit einer geeigneten Hilfsausrüstung zur Durchführung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; Fig. 2 zeigt eine andere Reaktionskammer mit wesentlichen Merkmalen der vorliegenden Erfindung. die in die in Fig. 1 gezeigte Reationskammer eingesetzt werden können. Fig. 1 is a schematic front view of a rectification chamber with appropriate auxiliary equipment to carry out an embodiment of the present invention; Fig. 2 shows another reaction chamber with essentials Features of the present invention. the reaction chamber shown in FIG can be used.

Nach Fig. 1 wird ein Wasserstoff und Kohlenmonoxyd enthaltendes Synthesegas, das in einem Verhältnis zwischen etwa 0,7 : 1 und etwa 1,4 : 1 vorilegt, von irgendeiner geeigneten Quelle abgenommen. Eine geeignete Quelle für Wasserstoff und Kohlenmonoxyd ist z. b. die Umsetzung von Wasserdampf, Kohlendioxyd und Methan in Gegenwart eines geeigneten Katalysators. wie Nickel. Das durch solche Umsetzung erhaltene Gemisch enthält gewöhnlich Schwefel und Schwefelverbindungen, die vorzugsweise daraus entfernt werden. Wenn ein gegen Schwefel widerstandsfähiger Katalysator verwendet wird, ist die Reinigung unnötig. Nach einer Reinigung in üblicher Weise wird das Gemisch von Wasserstoff und Kohlenmonoxyd in das untere Ende einer 8 m lnage Rohrleitung 8 nach Fig. 1 eingeleitet. Die Leitung 8 ist eine gebogene Leitung, deren größerer Teil im wesentlichen senkrecht verläuft und ist aus besonders schwerem 1-Zoll-Stahl gemacht, wobei das Rohr einen Innen, durchmesser von 2,41 cm und einen Außendurchmesser von 3,22 cm besitzt. Außerdem ist die Leitung 8 mit ungefähr 15 cm dicker Verkleidung umgeben. Der vertyikale Abschnitt von Leitung 8 hat eine Länge von etwa 5,8 m. Das gsförmige Reaktionsgemisch wird aufwärts durch Leitung 8 geleitet. und der Katalysator von einem Standrohr 10 wird. wie gezeigt, in den fließen. den. Ga. Gasstrom im unteren Teil der Leitung 8 eingeführt. Die Geschwindigkeit des Gases in Leitung 8 wird im vertikalen Abschnitt über etwa 1.5m pro Sekunde gehalten, um die Bildung einer pseudoflüssigen, dichten phase von Katalysator im vertikalen Abschnitt der Leitung zu verhindern, dafür aber eine kontinuierliche Katalysatorphase von relativ verdünnter Konzentration zu bilden. Die Geschwindigkeit des Gasstromes in Leitung 8 kann zwischen etwa 3.6 und etwa 12 m/sec liegen, und bei solchen Geschwindigkeiten. wird der Katalysator vom Gasstrom mitgerissen und streicht oben mit dem Gasstrom selbst in den oberen Teil von Standrohr 10. Da. eine kontinuierliche Katalysatorphase in Leitung 8 vorliegt. ist die Menge Katalysator, die oben in das Standrohr mitgenommen wird, ungefähr gleich der MengleKatalysator, die von Standrohr 10 in das untere Ende von Leitung 8 eingeführt wird. According to Fig. 1, a synthesis gas containing hydrogen and carbon monoxide, which is present in a ratio between about 0.7: 1 and about 1.4: 1, of either appropriate source. A suitable source of hydrogen and carbon monoxide is z. b. the conversion of water vapor, carbon dioxide and methane in the presence of a suitable catalyst. like nickel. The mixture obtained by such reaction Usually contains sulfur and sulfur compounds, which are preferably removed from it will. If a sulfur-resistant catalyst is used, is cleaning unnecessary. After purification in the usual manner, the mixture of Hydrogen and carbon monoxide into the lower end of an 8 m long pipe 8 after Fig. 1 introduced. The line 8 is a curved line, the greater part of which runs essentially vertically and is made of particularly heavy 1-inch steel, the tube has an inside diameter of 2.41 cm and an outside diameter of 3.22 cm. In addition, the line 8 is clad about 15 cm thick surround. The vertical section of line 8 has a length of about 5.8 m A gaseous reaction mixture is passed upward through line 8. and the catalyst from a standpipe 10 is. as shown in the flow. the. Ga. Gas flow in the lower Part of the line 8 introduced. The speed of the gas in line 8 is in vertical section held about 1.5m per second to prevent the formation of a pseudo-liquid, to prevent dense phase of catalyst in the vertical section of the pipe but instead a continuous catalyst phase of relatively dilute concentration to build. The speed of the gas flow in line 8 can be between approximately 3.6 and about 12 m / sec, and at such speeds. becomes the catalyst carried away by the gas flow and brushes the top with the gas flow itself into the upper one Part of standpipe 10. Da. a continuous catalyst phase is present in line 8. the amount of catalyst that is carried into the top of the standpipe is approximate equal to the Mengle catalytic converter running from standpipe 10 into the lower End of line 8 is inserted.

Standrohr 10 besteht aus zwei im wesentlichen vertikalen konzentrischen, besonders schweren Stahlrohren, einem äußeren Rohr 11 von nahezu 10 cm Durchmesser und einem inneren Rohr 10, das einen Innendurchmesser von 4,95 cm und einen Außendurchmesser von 6,35 cm hat Das äußere 10-cm-Rohr 11 ist an seinem Ende an das innere Rohr 10 geschweißt, um einen Mantel zu schaffen, der mit einer Flüssigkeit als Kühler oder Heizmittel gefüllt werden kann. Dieser Mantel erstreckt. sich etwa 6m von der 6,9m betragenden Gesamtlänge von Rohr 10. Das Kühler oder Heizmittel wird in den. ringförmigen Zwischenraum, der durch die beiden konzentrischen Rohre gebildet wird, durch Leitung 12 eingeführt und kann durch Leitung 15 daraus entfernt werden. In einigen Fällen kann das Kühler oder Heizmittel, falls erwünscht, durch Leitung 15 eingeführt und durch Leitung 12 entfernt werden. Bei einer anderen Form, wo die in den ringförmigen Zwischenraum eingeführte Flüssigkeit darin verdampft wird und die latente Verdampfungswärme verwendet wird, um den Katalysator zu kühlern, wird die Flüssigkeit durch Leitung 12 eingeführt, und die Dämpfe werden ebenfalls durch Leitung 12 entfernt. Standpipe 10 consists of two essentially vertical concentric, particularly heavy steel pipes, an outer pipe 11 of almost 10 cm in diameter and an inner tube 10 having an inner diameter of 4.95 cm and an outer diameter The outer 10 cm tube 11 is attached to the inner tube 10 at its end welded to create a jacket that uses a liquid as a cooler or Heating medium can be filled. This coat extends. about 6m from the 6.9m total length of pipe 10. The cooler or heating medium is in the. annular Space formed by the two concentric tubes by conduction 12 and can be removed therefrom through line 15. In some cases the cooler or heating means can, if desired, be introduced through line 15 and can be removed through line 12. In another shape where those in the ring-shaped Interspace introduced liquid is vaporized therein and the latent heat of vaporization is used to cool the catalyst, the liquid is by conduction 12 and the vapors are also removed through line 12.

Der Katalysator streicht von Leitung 8 in einen konischen Abschnitt 14, der einen größeren Durchmesser als Leitung 8 hat. Dadurch wird die Geschwindigkeit des Gases herabgemindert, und der Katalysator trennt sich vom Gas strom und fließt abwärts in Leitung 10. The catalyst sweeps from line 8 into a conical section 14, which has a larger diameter than line 8. This will increase the speed of the gas is reduced, and the catalyst separates from the gas stream and flows down in line 10.

Ein Schieberventil 13 im unteren Teil des Standrohres reguliert den Fluß des Katalysators von Leitung 10 in Leitung 8. Das obere Ende von Leitung 10 ist mittels des konischen Abschnittes 14 mit einem erweiterten Abschnitt 16 verbunden, der aus einem 15 cm langen Rohr von besonders schwerem Stahl besteht mit einem Innendurchmesser von etwa 19,3 cm. A slide valve 13 in the lower part of the standpipe regulates the Flow of catalyst from line 10 into line 8. The top of line 10 is connected to an enlarged section 16 by means of the conical section 14, which consists of a 15 cm long tube made of particularly heavy steel with an inner diameter of about 19.3 cm.

Abschnitt 16 erleichtert die Abtrennung des Katalysators vom Gas strom nach Übergang des letzteren in den konischen. Abschnitt 14. Der Abschnitt 16 ist mittels der Abzweigung 17 mit den Leitungen 18 und 19 verbunden, die aus anderen Abschnitten von extra schwerem 8-Zoll-Stahl rohr bestehen. Die Leitungen 18 bis 19 enthalten keramische Filter 20 und 21, die aus porösem Material, wie »Alundum«, einem porösen. feuerfesten Material aus Aluminiumoxyd, hergestellt sind und durchlässig sind für die Gase und Dämpfe, die von. Leitung 8 aufsteigen, aber undurchlässig für im Gasabfluß mitgerissene Katalysatorteilchen. Die Filter 20 und 21 sind zylindrisch und sind an den unteren Enden geschlossen. Ein nahezu ringförmiger Zwischenraum wird zwischen der Wand der Filter und der Wand der diese umschließenden Leitung 18 bzw. 19 gebildet für den Durchgang von Gasen und Dämpfen und mitgerissenem Katalysator nach oben.Section 16 facilitates the separation of the catalyst from the gas stream after the transition from the latter to the conical. Section 14. Section 16 is connected by means of junction 17 to lines 18 and 19 coming from others Consists of sections of extra heavy 8 inch steel tubing. The lines 18 to 19 contain ceramic filters 20 and 21, which are made of porous material such as "Alundum", a porous. Refractory material made from aluminum oxide, and are permeable are for the gases and vapors emitted by. Line 8 ascend, but impermeable for catalyst particles entrained in the gas discharge. The filters 20 and 21 are cylindrical and are closed at the lower ends. An almost ring-shaped space is between the wall of the filter and the wall of the duct surrounding it 18 and 19 respectively designed for the passage of gases and vapors and entrained catalyst up.

Die oberen Enden der Filter 20 und 21 sind an die Leitungen 18 und 19 mittels der Verschlüsse 22 und 23 angeschlossen. Die Gase und Dämpfe müssen durch. eines der beiden oder beide Filter 20 und 21 streichen, die etwa 90 cin lang und 11,4 cm Außendurchmesser haben, während die Filterwände nahezu 1.9 cm dick sind.The upper ends of the filters 20 and 21 are connected to the lines 18 and 19 connected by means of the closures 22 and 23. The gases and vapors have to go through. Delete one of the two or both filters 20 and 21 that are approximately 90 cin long and 11.4 cm outside diameter, while the filter walls are nearly 1.9 cm thick.

Die verschiedenen Leitungen im oberen Teil von Standrohr 10 sind verschweißt. The various lines in the upper part of standpipe 10 are welded.

Wenn man einen feinzerteilten metallischen Eisenkatalysator, gewöhnlich von etwa 40 blis etwa 150 Mikron Größe, benutzt, liegt die Reaktionstemperatur in Leitung 8 zwischen 288 und etwa 3430. Es wurde ge- funden, daß ein Druck von etwa 5.6 atü voll ausreichend ist. Es liönnen jedoch Drücke iiber oder unter diesem verwendet werden ohne Überschreiten des Bereiches dieser Erfindung. Bei einer größeren Geschwindigkeit als 3 m/sec in Leitung 8 ist die Reaktionszeit geringer als 3 Sekunden pro Durchgang. If you have a finely divided metallic iron catalyst, usually from about 40 bl to about 150 microns in size, the reaction temperature is in Line 8 between 288 and about 3430. It was found that a pressure of about 5.6 atü is fully sufficient. However, pressures above or below this can be used are without exceeding the scope of this invention. At a greater speed than 3 m / sec in line 8, the reaction time is less than 3 seconds per passage.

Beim Betrieb mit einer Gasgeschwindigkeit von etwa 4.5 m/sec in Leitung 8 wird eine Beladung voll etwa 96 kg Katalysator pro m3 Gas, das in Leitung 8 eintritt, eine Konzentration von etwa 193 kg Katalysator pro mi, Gas im vertikalen Abschnitt von Leitung 8 herstellen. Ähnlich beträgt die: Konzentration des Katalysators im vertikalen Abschnitt von Leitung 8 etwa 128 kg/m:3, wenn die Beladung auf etwa 64 kg/mS herabgesetzt ist.When operating with a gas velocity of about 4.5 m / sec in line 8, a full load of about 96 kg of catalyst per m3 of gas entering line 8, a concentration of about 193 kg catalyst per ml, gas in the vertical section from line 8. The is similar to: Concentration of the catalyst in the vertical section of line 8 about 128 kg / m: 3 when the load is about 64 kg / mS is reduced.

In allen Fällen wird die Geschwindigkeit des durch Leitung 8 streichenden Gases über etwa 1,5 oder 1,8 m/sec gehalten, um die Bildung einer dichten, pseudoflüssigen Phase von Katalysator zu verhindern und rille kontinuierliche Phase von Katalysator in Leitung 8 zu sichern. Beim Betrieb mit solchen hohen Geschwindigkeiten wird der Katalysator in dem Gasgemisch mitgerissen. fließt von dem unteren Teil von Leitung 8 zu deren oberem Teil und setzt sich nieder oder trennt sich in dem konischen Abschnitt 14 und der erweiterten Leitung 16 voil den Gasgemischen. In all cases the speed of the traversing line 8 will be The gas is held at about 1.5 or 1.8 m / sec to prevent the formation of a dense, pseudo-liquid Prevent phase from catalyst and groove continuous phase from catalyst to secure in line 8. When operating at such high speeds, the Catalyst entrained in the gas mixture. flows from the lower part of pipe 8 to its upper part and sits down or separates in the conical section 14 and the expanded line 16 voil the gas mixtures.

Der gasförmige Teil des Gemisches fließt aufwärts von Leitung 8 durch die Filter 20 und 21 und in die jeweilige Ausführungsleitung 24 und 26. Der abgetrennte Katalysator fließt im gewünschten Ausmaß abwärts durch die Leitung 8. Das Schüttgewicht des Eisenkatalysators in Leitung 10 beträgt gewöhnlich etwa 80 bis 177 kg/m3.The gaseous part of the mixture flows through line 8 upwards the filters 20 and 21 and into the respective execution line 24 and 26. The separated Catalyst flows down through line 8 to the extent desired. The bulk density of the iron catalyst in line 10 is usually about 80 to 177 kg / m3.

In einigen Fällen kann die Reaktionswärme aus dem Katalysator abgeleitet wel-den, indem man sie als Nlittel zur Kühlung des Reaktionsgemisches in der Reaktionszone benutzt. Um dies zu bewerkstelligen. kann man eine Flüssigkeit, wie Wasser oder Diphenyl. In some cases the heat of reaction can be dissipated from the catalyst wel-den by using them as a means for cooling the reaction mixture in the reaction zone used. To do this. one can use a liquid like water or Diphenyl.

Diphenyloxyd oder deren Gemisch (Dowtllerm), durch Leitung 12 in den ringförmigen Zwischenraum zwischen den konzentrischen Leitungen 10 und 11 einleiten. Die Verdampfung des Wassers oder Dowtherms in dem ringförmigen Zwischenraum führt einen großen Teil der Wärme vom Katalysaotr ab. Der so gel ; iihlte Katalysator wird dann in Leitung 8 eingeleitet, um wieder umzulaufen. Die Leitung 8 kann selbst direkt gekühlt werden durch (nicht gezeigten) indirekten Wärmeaustauch; auch verschiedene andere, dem Fachmann bekannte Verfahren köntlen ohne Überschreiten des Bereiches dieser Erfindung verwendet werden, um entweder das Reaktionsgemisch in Leitung 8 oder den Katalysator in Leitung 10 zu kühlen.Diphenyl oxide or its mixture (Dowtllerm), through line 12 into the Introduce annular space between the concentric lines 10 and 11. The evaporation of the water or dowtherm in the annular space results a large part of the heat from the catalyst. The so gel; cooled catalyst is then introduced into line 8 to circulate again. The line 8 can itself are cooled directly by indirect heat exchange (not shown); also different other methods known to those skilled in the art could be used without exceeding the range of this invention can be used to either the reaction mixture in line 8 or to cool the catalyst in line 10.

Da die Druckdifferenz zwischen einer Stelle dicht unterhalb des 5 diieberventils 13 und dem oberen Teil der Reaktionszone 8 sich beträchtlich ändern kann, ist es notwendig, am Schieberventil 13 zu regeln, um die Druckdifferenz auszugleichen, damit ein stetiger Fluß von Katalysator vom StandrohrlO in Leitung 8 erhalten bleibt. Die Regelung am Schieherventil 13 wird dadurch erreicht. daß man einen Druckdifferenzanzeiger 28 mittels Leitung 27 und 31 mit den oberen und unteren Teilen von Standrohr 10 ? wie gezeigt. verbindet und Änderungen in der Druckdifferenz so auf das Schieberventil 13 überträgt, daß, wenn die Druckdifferenz ansteigt, Ventil 13 leicht geschlossen wird und. wenn die Druckdifferenz absinkt. Ventil 13 leicht geöffnet wird. Die Konzentration des Katalysators pro m3 Gas in dem vertikalen Abschnitt von Leitung 8 kann dadurch bestimmt werden, daß man einen (nicht gezeigten) Druckdifferenanzeiger mit dem vertikalen Abschnitt von Leitung 8 verbindet und die Ablesung des Anzeigers in Größen der K atalysatorl<onzentration eicht. Since the pressure difference between a point just below the 5th diieberventils 13 and the upper part of the reaction zone 8 change considerably can, it is necessary to regulate the slide valve 13 to compensate for the pressure difference, so that a steady flow of catalyst from the standpipe 10 in line 8 is maintained. The regulation on the slide valve 13 is thereby achieved. that you have a pressure differential indicator 28 to the upper and lower parts of standpipe 10 by means of lines 27 and 31 ? as shown. connects and changes in the pressure difference so on the slide valve 13 transmits that when the pressure difference increases, valve 13 is slightly closed will and. when the pressure difference drops. Valve 13 is opened slightly. The concentration of the catalyst per m3 of gas in the vertical section of line 8 can thereby certainly be that one (not shown) pressure differential indicator connects to the vertical section of line 8 and the reading of the indicator Calibrated in terms of the catalyst concentration.

Die Realstionsgase aus jedem der Rohrzweige 18 und 19 werden durch Filter 20 und 21 in die Auslaß leitung 24 bzw. 26 geleitet. Gewöhnlich wird jeweils nur eine Auslaßleitung verwendet. So streichen z. B. die Reaktionsgase durch Auslaßleitung 24 zu Leitung 33 durhc den Kondensator 34, wo sie bei Betrebsdruck auf etwa 4° gekühlt und dann zum Sammler 36 geleitet werden. Im Sammler 36 werden gasförmige Bestandteile der gekühlten Reaktionsgase von flüssigen Bestandteilen abgetrennt. Nicht kondensierte Bestandteile, wie Wasserstoff, Kohlenmonxyd, Mehtan, Propylen, Butylen, leichtbenzin und organische, sauerstoffhaltige Verbindungen. werden mittels der Leitungen 38 und 44 und eines Kompressors oder Gebläses 45 in den unteren. Teil von Leitung 8 zurückgeführt in einem Verhältnis von etwa 1:1 bis etwa 5 oder 6 : 1 Volumen Kreislaufgas zu Volumen frischen Synthesegases. Dig Menge nicht umgesetzten Wasserstoffes und Kohlenmonoxydes im Kreislaufgas bestimmt, um wieviel das Verhältnis von Kohlenmonoxyd und Wasserstoff in der Rektionszone von dem Verhältnis in der frischen Beschickung abweicht. The Realstionsgase from each of the pipe branches 18 and 19 are through Filters 20 and 21 passed into the outlet line 24 and 26, respectively. Usually each only one outlet line used. So delete z. B. the reaction gases through outlet line 24 to line 33 through the condenser 34, where it is cooled to about 4 ° at operating pressure and then passed to collector 36. In the collector 36 are gaseous components the cooled reaction gases separated from liquid components. Not condensed Components such as hydrogen, carbon monoxide, methane, propylene, butylene, light gasoline and organic, oxygen-containing compounds. are by means of the lines 38 and 44 and a compressor or fan 45 in the lower. Part of line 8 recycled in a ratio of about 1: 1 to about 5 or 6: 1 volume of recycle gas to volume of fresh synthesis gas. Dig amount of unreacted hydrogen and Carbon monoxide in the cycle gas determines how much the ratio of carbon monoxide is and hydrogen in the reaction zone from the ratio in the fresh feed deviates.

Wie gezeigt, wird das zurückgeführte Gas in die frische Beshickung von der stelle eingeführt, an der der Katalysaot rin das Gsgemisch eingeführt wird.As shown, the recirculated gas goes to the fresh heap Introduced from the point where the catalyst is introduced into the gas mixture.

Jedoch kann auch das zurückgeführte Gas in. das Gasgemisch eingeführt werden nach Einführung des Katlsyator sin den Beschickungsstrom, desgleichen das Beschickungsgas nach Einf2hrung des Katalysators in das Gasgemisch.However, the recirculated gas can also be introduced into the gas mixture after the introduction of the Katlsyator sin the feed stream, likewise that Feed gas after the catalyst has been introduced into the gas mixture.

Wenn die Reaktionsgase eine Zeitlang durch Filter 20 gestrichen sind, ist das Filter mit Katalysatorfeinteilchen belegt und verstopft. Um diese Fineteilchen von dem Katalsyatorfilter zu entfernen, wrid die Richtung des Gasstromes so geändert, daß er durch Filter 21 und Leitung 26 fließt, und ein Teil der nicht kondensierten Gase wird von Sammler 36 mittels Leitung 38, Kompressor 41 und leitung 24 zu Filter 20 geleitet. Der Gasdruck bläst die Feinteilchen vom Filter in rohr 18. die Finteilchen setzen sich dann in Rohr 18 nach Standrohr 10 ab. When the reaction gases have passed through filter 20 for a while, the filter is covered with fine catalyst particles and clogged. About these fine particles from the catalyst filter, the direction of the gas flow is changed so that that it flows through filter 21 and line 26, and some of the uncondensed Gas is from collector 36 by means of line 38, compressor 41 and line 24 to the filter 20 headed. The gas pressure blows the fine particles from the filter into tube 18. the fine particles then settle in pipe 18 after standpipe 10.

Falls erwünscht können andere Gase als die nicht kondensierten Reaktionsgase verwendet werden, um die Feinteilchen vom filter zu entfernetn Sie können durch Leitung 42 eingeführt werden.If desired, gases other than the uncondensed reaction gases can be used can be used to remove the fine particles from the filter Line 42 are introduced.

Das flüssige Kondensat in Sammler 36 wird durch Leitung 39 zur Trennanlage 48 geleitet, die verschiedene Trennvorrichtungne enthalten knan, wie Destillationstürme, Absorptionsanlagen, Extratkionsanalgen u.ä. In der Trennanlage 48 wird Wasser von organischen Verbindungen abgetrennt und durch Leitung 49 entfernt; sauerstoffhaltige Verbindungen werden daraus durch Leitung 51, Kohlenwasserstoffe durch Leitung 52 entfernt. The liquid condensate in collector 36 is passed through line 39 to the separation system 48, which contain various separation devices, such as distillation towers, Absorption systems, extraction systems, etc. In the separation system 48 is water from separated organic compounds and removed through line 49; oxygenated Connections are made therefrom through line 51, hydrocarbons through line 52 removed.

Nicht kondensiertes Gas aus Sammler 36, das nicht zur Zurückführung usw. verwendet wird, wird durch Leitung 40 vom System entfernt und zu nicht dargestellten Wiedergewinnungsanlagen für Öl und andere Stoffe geleitet. Uncondensed gas from collector 36 that is not for recycle etc. is removed from the system by line 40 and to not shown Recovery plants for oil and other substances.

Es urde gefunden, dal biem Betrieb eines Syntheseverfahrens gemäß vorliegender Erfindung, in welchem das Synthesegas mit hoher Geschwindigkeit durch eine Reatkonszone geleitet wird, gute Ausbeuten erzielt werden. Man sollte meinen, daß bei solchen hohen Geschwindigkeiten vom Gas nicht ausreichend Katalysator mitgerissen würde, um die gewünschte Umsetzung zu bewirken, aber Versuche innerhalb des angegebenen Bereiches widerlegten diese Ansicht. Falls erwünscht, kann das in Leitung 8 eintretende Synthesegas vorgewärmt werden; doch ist in den meisten Fällen Vorwännen des Gases unnötig, un ddie Berührung von heißem Katalsyator aus Standrohr 10 mit frischem, durhc leitung 8 eintretendem Beschickungsgas verurscht keine Zusammenballung oder Zusammenlagerung der Katalysatormasse. Es wurde außerdem gefunden, daß der Gehalt des Kondensators an Wachs und Kohlenstoff nach ausgedehnten Gebrauch viel geringer ist als der bei den üblichen Wirbelschichtverfahren beobachtete. It has been found that when operating a synthesis process in accordance with present invention, in which the synthesis gas at high speed through a reaction zone is passed, good yields can be achieved. One would think that at such high speeds of the gas not sufficient catalyst carried away would to effect the desired implementation, but attempts within that specified Area refuted this view. If desired, this can enter line 8 Synthesis gas are preheated; but in most cases the gas is preheated unnecessary, and the contact of hot catalyst from standpipe 10 with fresh, Feed gas entering through line 8 causes no agglomeration or agglomeration Combination of the catalyst mass. It was also found that the salary of the capacitor in wax and carbon is much lower after extended use is than that observed in conventional fluidized bed processes.

Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung für ein Mindestfassungsvermögen von 538 Nm3 Gas pro Stunde und für eine Minimalgeschwindigkeit von 1,5 m/sec bei Reaktionsbedingungen im vertikalen Aufwärtsflußabschnitt der Anlage. Fig. 2 shows a device for a minimum capacity of 538 Nm3 gas per hour and for a minimum speed of 1.5 m / sec under reaction conditions in the vertical upflow section of the plant.

Nach Fig. 2 wird ein Synthesegas, das Wasserstoff und Kohlenmonoxyd im Verhältnis von etwa 9 : 1 enthält, in Leitung 211 eingeführt. In Leitung 211 nimmt der Gasstrom feinverteilten Hydrierungskatalysator, wie reduziertes Eisen, von Standrohr 249 mit. Leitung 211 ist ein 50-mm-Norm-Stahlrohr und hat ab Einführungsstelle des Katalysators eine Länge von etwa 75 cm. Die Katalysatorbeladung beim Eintritt in dei Leitung 211 wird durch ein übliches Schiederventil 251 reguliert. Bei der Minimalgeschwindigkeit von etwa 8.5 m/sec in Leitung 211 wird eine innige Vermischung von feinverteiltem Katalysaotr und Rektionsteilnehmern erreicht, und die Reaktion setzt augenblicklich ein. Um Überhitzung des Reaktionsgemisches in Leitung 211 als Folge der exothermen Reaktionswärme zu verb, in dern, sollte die Verweilzeit der Reaktionsteilnehmer zwischen der Katalysatoreinführung und dem ersten Kühler geringer sein als etwa 2 Sekunden, vorzugsweise bei der Minimalgeschwindigkeit für relativ hohe CO-Konzentrationen, wie über 300/0, etwa 1,5 Sekunden. Während die Hydrierung des Ko, hlenoxydes in Leitung 211 fortschreitet, wird die gasförmige Mischung von Reaktionsteilnehmern und Reaktionspreodukten durch eine genomrte Übergeangmuffe 212 von 100 auf 50 mm und ein 100-mm-Normrohr 213 zu einem ersten Kühler 216 geleitet. Durch das Normrohr 213 von. 10 cm Durchmesser wird eine Minimalgeschwindigkeit von etwa 2,1 m/sec bei Reaktio, nsbed, ingun, gen für die angenommene Kapazität von 538 m3 Durchsatz pro Stunde bestimmt. Kühler 216 besteht aus einem Zylindermantel 216 um ein Bündel von sieben standardrohren 217 von 2,5 cm Druchmesser. Die Rohre 217 sind an jedem Ende des Kühlers 16 durhc (nicht gezeigte) Rohrscheiben zm Platz gehalten. Kühler 216 ist mit Leitung 213 mittels einer genormten Übergangsmuffe 214 verbunden und mit Leitung 222 durch eine Ubergangsmuffe 221. Ubergangsmuffe 212, Leitung 213 und Übergangsmuffe 214 sind zusammen etwa 3,28 m lnag. Kühler 216 ist ungefähr 3,7 m lang, Eine geeignete Kühlflüssigkeit wird mittels Einlaßleitung 218 in den ringförmigen Raum zwischen dem Rohrbündel 217 und dem Mantel des Kühlers 216 eingeführt, oder die Anordnung kann als ein Dampfkessel, in dem der Fluß des Kühlmittels vorzugsweise aufwärts gerichtet ist, angebracht sein. Das. Kühlmedium fließt abwärts in indirekter Berührung mit dem in den Rohren 217 aufwärts fließenden gasförmigen Reaktionsgemisch und wird mittels einer Auslaßleitung 219 am unteren Teil von Kühler 216 entfernt. Vor Eintritt in Kühler 216 hat das gasförmige Reaktionsgemisch die gewünschte Maximaltemperatur, etwa 3150. Während die Umsetzung im Kühler 216 fortschreitet. übersteigt die Wärmeabfuhr die durch die Umsetzung beidngte Wärmeentwidkclung; das Reaktionsgemishc verläßt dem Kühler mit einer gewünschten niedrigeren Temperatur. etwa 310°. Die Lineargeschwindigkeit des Gases in Kühler 216 ist größer als die Lineargeschwindigkeit des Gases in Leitung 213 und liegt gewöhnlich über etwa 7,3 m/sec. Ein gekühltes Reaktionsgemisch, das mitgerissenen Katalysator enthält, wird bei iner Temperatur von etwa 310 von Kühler 216 durch die Übergangsmuffe 221 in ein Normrohr 222 von 10 cm Durchmesser geleitet. in welchem die Umsetzung fortschreitet. Die Länge von Leitung 222 ist mit Hinblick auf die Geschwindigkeit des darin befindlichen Gasstromes derart, daß die Reaktionstemperatur die gewünschte Maximaltempe ratur vor Eintritt in einen zweiten Kühler 224 nicht übersteigt. Leitung 222 kann einen eingeengten Abschnitt von etwa. 5 cm Durchmesser enthalten zur Unterstützung der Durchmischung des Katalysators und der Gase. Im vorliegenden Fall beträgt die Länge von Leitung 222 einschließlich der Übergangsmuffen 221 und 223 ungefähr 2,3 m. An der Auslaßöffnung von Leitung 222 ist die Temperatur des gasförmigen Reaktionsgemischen etwa 315°. Das gasförmige Gemisch wird durch die Übergangsmuffe 223 in den zweiten Kühler 224 eingeführt. der dem Kühler 216 gleicht mit einem Zylindermantel, einem Rohrbündel 226 für die Realtionsgase, einer Einlaß leitung 227 und einer Auslaßeitung 228 für die Kühflüssigkeit. According to Fig. 2, a synthesis gas, the hydrogen and carbon monoxide in a ratio of about 9: 1 is introduced into line 211. In line 211 the gas stream takes finely divided hydrogenation catalyst, such as reduced iron, from standpipe 249 with. Line 211 is a 50 mm standard steel pipe and has from the point of introduction of the catalyst a length of about 75 cm. The catalyst loading on entry in line 211 is regulated by a conventional diverter valve 251. In the A minimum speed of about 8.5 m / sec in line 211 is an intimate mixing achieved by finely divided catalyst and reaction participants, and the reaction sets in immediately. In order to overheat the reaction mixture in line 211 as Consequence of the exothermic heat of reaction to verb, in which the residence time should be Reactants between the catalyst introduction and the first cooler are lower be than about 2 seconds, preferably at the minimum speed for relatively high CO concentrations, such as over 300/0, about 1.5 seconds. During the hydrogenation of the carbon dioxide progresses in line 211, the gaseous mixture of Reaction participants and reaction products through a standardized connection socket 212 from 100 to 50 mm and a 100 mm standard pipe 213 to a first cooler 216. Through the standard tube 213 from. 10 cm in diameter is a minimum speed of about 2.1 m / sec at reaction, nsbed, ingun, gen for the assumed capacity of 538 m3 throughput per hour determined. Cooler 216 consists of a cylinder jacket 216 around a bundle of seven standard tubes 217 with a diameter of 2.5 cm. The pipes 217 are provided at each end of the cooler 16 by tube disks (not shown) held. Cooler 216 is connected to line 213 by means of a standardized adapter sleeve 214 and connected to line 222 through a transition sleeve 221. Transition sleeve 212, line 213 and transition socket 214 together are approximately 3.28 m. Cooler 216 is approximately 3.7 m long. A suitable cooling liquid is supplied by means of an inlet pipe 218 into the annular space between the tube bundle 217 and the jacket of the cooler 216 introduced, or the arrangement can be used as a steam boiler in which the flow of the Coolant is preferably directed upwards, be attached. That. Cooling medium flows downward in indirect contact with that flowing upward in tubes 217 gaseous reaction mixture and is by means of an outlet line 219 at the lower part removed from cooler 216. Before entering cooler 216, the gaseous reaction mixture has the desired maximum temperature, about 3150. While the reaction in the cooler 216 progresses. If the heat dissipation exceeds the heat development caused by the conversion; the reaction mixture leaves the cooler at a desired lower temperature. about 310 °. The linear velocity of the gas in cooler 216 is greater than that Linear velocity of the gas in line 213 and is usually above about 7.3 m / sec. A cooled reaction mixture containing entrained catalyst will at a temperature of about 310 from cooler 216 through transition sleeve 221 in a standard tube 222 with a diameter of 10 cm. in which the implementation is progressing. The length of line 222 is considering the speed of the line 222 therein Gas stream such that the reaction temperature is the desired maximum temperature does not exceed 224 before entering a second cooler. Line 222 can be one narrowed section of about. 5 cm diameter included to support the Mixing of the catalyst and the gases. In the present case, the length is from line 222 including transition sleeves 221 and 223 approximately 2.3 m the outlet port of line 222 is the temperature of the gaseous reaction mixture about 315 °. The gaseous mixture is through the transition sleeve 223 in the second Cooler 224 introduced. which resembles the cooler 216 with a cylinder jacket, a Tube bundle 226 for the reaction gases, an inlet line 227 and an outlet line 228 for the cooling liquid.

Kühler 224 mit einer Länge von ungefähr 3.6 m kühlt das Reaktionsgemisch von etwa 3150 bis auf etwa 3100. Das gekühlte Reaktionsgemisch. das mitgerissenen Katalysator enthält. wird vom Kühler 224 durch eine genormte Übergangsmuffe 229 und ein genormtes 100-mm-Rohr 231 in den Katalysatorabscheider 323 geleitet. Das Gasgemisch in Leitung 231 erreicht, bevor es in den Abscheider 232 abfließt. etwa 327°. Diese relativ hohe Tempertur unterstützt die Entfernung einiger der nicht verdampften Rückstände vom Katalysator. Die Gesamtlänge von Leitung 231 beträgt etwa 7,5 m. Der horizontale Abschnitt von Leitung 231 kann, einen geringeren Durchmesser als der vertikale Abschnitt haben, z. B. etwa 5 cm Durchmesser, um zu verhindern, daß sich Katalysator im horizontalen Abschnitt absetzt.Cooler 224, approximately 3.6 m in length, cools the reaction mixture from about 3150 to about 3100. The cooled reaction mixture. the carried away Contains catalyst. is from the cooler 224 through a standardized adapter sleeve 229 and a standardized 100 mm pipe 231 is fed into the catalyst separator 323. That Gas mixture reached in line 231 before it flows into the separator 232. approximately 327 °. This relatively high temperature does not support the removal of some of the evaporated residues from the catalyst. The total length of line 231 is about 7.5 m. The horizontal section of line 231 may have a smaller diameter as the vertical section, e.g. B. about 5 cm in diameter to prevent that catalyst settles in the horizontal section.

Die Kühler 216 und 224 können unabhängig voneinander benutzt werden, so daß die Reaktionsgase auf verschiedene Auslaßtemperaut gekühlt werden können. Zweckmäßig kann das Kühlmittel von Leitung 219 und 228 und Kühler 216 bzw. 224 zu einer (nicht gezeigten) üblichen Kühlanlage geleitet werden. The coolers 216 and 224 can be used independently of each other, so that the reaction gases can be cooled to different outlet temperatures. The coolant from line 219 and 228 and cooler 216 or 224 can expediently be supplied a conventional cooling system (not shown).

Die Kühler 216 und 224 können unabhängig voneinander abwechselnd mit verschiedenen Kühlmitteln und mit verschiedenen Sammlern betrieben werden.The coolers 216 and 224 can alternate with independently of one another different coolants and with different collectors.

Es kann auch ein Wärmeaustausch im Gleichstrom angewendet werden.A direct current heat exchange can also be used.

Abscheider 232 besteht aus einem oberen erweiterten zylindrischen Abschnitt 233. einem konischen Zwischenabschnitt 234 und einem unteren, vorzugsweise zylindrischen Abschnitt 236. Der erweiterte Abschnitt 233 ist ein genormtes 600-mm-Rohr. In diesem Abschnitt wird ein größerer Teil des Katalysators von den Reaktionsgasen abgetrennt. Der untere Abschnitt 236, ein genormtes 250-mm-Rohr. schafft eine Sammelzone für abgetrennten Katalysator. Ein Katalysatorbett wird im Sammler 236 auf einem Xiveau 243 ghalteii. Die Leitung 231 endet vorzugsweise über dem Xiveau 243 oder so. daß es an dieses angrenz, so daß die daraus abströmenden Gase eine stark turbulente Bewegung im Katalysatorbett iII1 Sammler 326 vernursahcen. diese turbulente Bewegung verhindert @@@ Zusammenbacken des Katalysators in der Sammkrzone 236. was den Fluß des Katalysators abwärts in den Abstreifabschnitt 246 behindern würde. Gases die mitgerissenne Katalysaotr enthalten. streichen in eilien Zykonabscheider 238 innerhalb des erweiterten Abschnitees 233. worin der Katalysator von dz:n Gasen abgetrennt wird. Der Katalysator gelangt vom Zyklonabscheider 238 abwärts durch ein Standrihr 239 in den unteren Teil des Sammler 236. Separator 232 consists of an upper enlarged cylindrical Section 233. a conical intermediate section 234 and a lower, preferably cylindrical section 236. The extended section 233 is a standardized 600 mm pipe. In this section a larger part of the catalyst is removed from the reaction gases severed. The lower section 236, a standardized 250 mm pipe. creates a collecting zone for separated catalyst. A catalyst bed is in collector 236 on a X level 243 ghalteii. Line 231 preferably terminates above level 243 or so. that it adjoins this, so that the gases flowing out of it have a strong turbulence Observe movement in the catalyst bed iII1 collector 326. this turbulent movement prevents caking of the catalyst in the collecting zone 236. which prevents the flow of the catalyst down into the scraper section 246. Gas the entrained catalyst included. paint in eilien Zykonabscheider 238 inside of expanded section 233. wherein the catalyst is separated from dz: n gases will. The catalyst descends from the cyclone separator 238 through a standpipe 239 in the lower part of the collector 236.

Standrohr 239 ist ein 33-mm-Rohr und endigt unterballi des Bettniveaus 243. Non mitgerissenen Feststoffen inl wesentilichen freie Gase werden durch Leitung 241 und Schieberventil 242 entfernt. Leitung 241 ist ein 37,5-mm-Stahlrohr.Standpipe 239 is a 33 mm pipe and ends below the bed level 243. Non entrained solids in essential free gases are released by conduction 241 and slide valve 242 removed. Line 241 is a 37.5 mm steel pipe.

Der abgetrenne Katalysator wird mittels einer genormten Übergangsmuffe 244 zu einem Abstreifabschiiitt 246 geleitet. einem 62.5-mm-Stahlrohr von unge fähr 60 cm Länge. Ein Abstreifgas, wie Wasserstoff. Kohlendioxyd, Dampf oder rückgeführtes Gas, wird durch Leitung 247 in den Abschnitt 246 eingeleitet. Der abgestreifte Katalysator wird mittels ciner genormten Übergangsmuffe in ein Standrohr 249 geleitet, das c-in genormtes 50-mm-Rohr ist. The separated catalyst is connected by means of a standardized transition sleeve 244 to a stripping section 246. a 62.5 mm steel pipe approx 60 cm length. A stripping gas, such as hydrogen. Carbon dioxide, steam or recycled Gas, is introduced into section 246 through line 247. The stripped catalyst is fed into a standpipe 249 by means of a standardized adapter sleeve, the c-in standardized 50 mm pipe.

Um den Fluß des Katlysator sin Leitung 211 zu regulieren. ist ein genormtes 50-mm-Schieberventil 251 im unteren Teil von Standrohr 249 angebracht. In order to regulate the flow of the catalyst in line 211. is a standardized 50 mm slide valve 251 mounted in the lower part of standpipe 249.

Es kann auch kalts Synthesegas und/oder zurückgeführtes Gas in Leitung 222 oder in Leitung 231 eingeblasen werden. It can also be cold synthesis gas and / or recycled gas in line 222 or in line 231.

Das Einblasen solcher Gase in den Reaktionsabschnitt der, apparatur unterstützt die Regulierung der Iiealitiuilstemperatur und der Zusammensetzung der Reatkionsgase hinsichtlich Wasserstoff. Kohlenmonoxyd miel Verdünnungsgasen. The injection of such gases into the reaction section of the apparatus supports the regulation of the ambient temperature and the composition of the Reaction gases with regard to hydrogen. Carbon monoxide with diluent gases.

Die austretenden Reaktionsgase. welclle die Reaktionsprodukte der Hydrierung und nicht umgesetzten Wasserstoff und/oder Kohlenmonoxyd umfassen. werden durch Leituiig 241 zu üblichen (nicht gezeigten) Abtrennvorrichtungen geleitet. zur Abtrennung der Verfahrensprodukte. Nicht umgesetzte, in der Abtrennvorrichtung gewonnene Reaktionsteilnehmer können. falls erwünscht. nach Leitung 211 zurückgeführt werden. The escaping reaction gases. welclle the reaction products of Hydrogenation and unreacted hydrogen and / or carbon monoxide include. will passed through Leituiig 241 to conventional separation devices (not shown). to separate the process products. Unreacted, in the cut-off device won reaction participants can. if desired. returned to line 211 will.

Wie in den Zeichnungen gezeigt, wird bei Verwendutig eines Systems mit hoher Gasgeschwindigkeit die Kühlfläche von Katalysatorpartikeln reingefegt mit dein Ergebnis. daß kein Teil des Katalysators genügend Berührungsziet hat, um unterkühlt zu werden, und mit dem Ergebnis. daß die Kühlfläche wirksamer ist. Die relativ reine Kühlfläche läßt die Verwendung einer niedrigeren Kühltemperatur als bei den üblichen Wirbelschichtverfahren zu. ohne Gefahr der Überkühlung des Katalysators. Weiterhin können, wenn die Temperaturn unter vollständiger Kontrolle stehen. das geplante Minimum und Maximum der Verfahrenstemperaturen sich mit Sicherheit über einen relativ weiten Bereich erstrecken, ohne zu starke lokale Abweichung von dem zu lässigen Temperaturbereich. As shown in the drawings, when using a system The cooling surface is swept clean of catalyst particles with a high gas velocity with your result. that no part of the catalyst has enough contact time to becoming hypothermic, and with the result. that the cooling surface is more effective. the relatively pure cooling surface allows the use of a lower cooling temperature than in the usual fluidized bed process. without the risk of overcooling the catalyst. Furthermore, when the temperatures are under complete control. the Planned minimum and maximum of the process temperatures are certainly over extend a relatively wide area without too great a local deviation from that too permissible temperature range.

Das system der vorliegenden Erfindung ist stärker abwandelbar als die üblichen Wirbelschichtsysteme. weil die Äleilge ail Katalsyatorbeschickung und der Külmiteldurchfluß unabhängig voneinander geändert werden können. In den meisten Fällen ist keine Vorwärmung des Synthesegases erforderlich, da die Durchmischung der Reaktionstelnehmer und des Katalysators dort, wo der Katalysator mitgerissen wird, so wirksam ist, daß die gesamten Gase fast augnblicklich die theoretische Mischungstemperatur e rreichen. The system of the present invention is more versatile than the usual fluidized bed systems. because the Äleilge ail Katalsyatorvorachung and the coolant flow can be changed independently of each other. In most In some cases, the synthesis gas does not need to be preheated because it is mixed the reaction worker and the Catalyst where the catalyst is so effective that all the gases are almost instantaneously theoretical Reach mixture temperature.

Die vielstufige Kühlung der Apparatur von Fig. 2 hat einige Vorteile. Durch vielstufige Kühlung kann in einem System hoher Geschwindigkeit der Temperaturbereich durch die Reaktionszone relativ näher an einem Mitelwert gehalten werden oder kann nach Beliegen variiert werden. Die unterteilte Kapazität der Katalysatorkühler macht es auch möglich, Bündel feststehender Rohre zu verwenden, was ein Absinken der Apparaturkosten ergibt, Die konischen Abschnitte, die in die Kühler hinein und aus den Kühlern herausführen, sind bei den Geschwindigkeiten des vorliegenden Verfahrens hochwirksame Durchmischer und sind darum ideale Reaktionszonen für die wirksamste Verwendung des Katalysators. The multi-stage cooling of the apparatus of Fig. 2 has several advantages. The temperature range in a system can be increased at high speed by means of multi-stage cooling be kept or can be kept relatively closer to an average value by the reaction zone can be varied according to lying. The divided capacity of the catalyst cooler makes it is also possible to use bundles of fixed pipes, which reduces the cost of the equipment results in, the conical sections that go in and out of the coolers, are highly effective mixers at the speeds of the present process and are therefore ideal reaction zones for the most efficient use of the catalyst.

Die Katalysatorkonzentration in der Reaktionszone sowie in den Leitungen 211, 222 und 231 nach Fig. 2 können gemäß diesem Verfahren dadurch genau reguliert werden, daß die menge des durch Schieberventil 251 eintretenden Katalysators verändert wird. Diese Konzentration ist eine Funktion der Gasgeschwindigkeit wie der Katalysatorzufuhr mit Ausnahme der höheren Geschwindigkeiten innerhalb des angegebenen Bereiches, bei weichen die Konzentration in erster Linie eine Funktion der Zufuhr ist. Die Ansammlung von nicht verdampften organischen Verbindungen relativ hohen Molekulargewichts, wie schwere Polymere, die Koksbildung verursahcen, auf dem Katalaysator kann dadurch auf ein Minimum herabgesetzt werden, daß der zirkulierende Katalysator im Abstreifraum 246 von Fig. 2 abgestreift wird. Der Katalysaotr befindet isch nach dem vorliegenden Verfahrne in der Reaktionszone nur für di, Daucr von Sekunden, bevor er entfernt, von den Reaktio, ll, steilnehemern und Reaktionsprodukten a.bbEtrennt und dann von wachsartigen Ablagerungen befreit wird. Nach der Abtennung wird der Katalysator wieder in die Reahtionszone zurückgeführt. Die Kombination von kurzer Verweilzeit und Reinigung durch Abstreifen ermöglicht den Betrieb des Verfahrens ohne häufige Unterbrechung oder fortlaufende Regeneration des Katalysators durch Oxydation und/ oder Reduktion. Das Verfahren. kann lange Zeiten hindurch betrieben werden mit im wesentlichen keiner anderen Katalysatorquelle für die Reatkionszone als zurückgeführten, abgestreiften Katalysator. Eine geringe Menge an frischem Katalysator kann dem System zum Ausgleich von Katalysatorverlusten hinzugefügt werden. The catalyst concentration in the reaction zone and in the lines 211, 222 and 231 according to FIG. 2 can thereby be precisely regulated according to this method that the amount of catalyst entering through slide valve 251 is changed will. This concentration is a function of the gas velocity as well as the catalyst feed with the exception of the higher speeds within the specified range, in the case of soft the concentration is primarily a function of the supply. the Accumulation of non-evaporated organic compounds of relatively high molecular weight, like heavy polymers that cause coke formation on the catalyst be reduced to a minimum that the circulating catalyst in the stripping space 246 of FIG. 2 is stripped off. The catalyst is located after the present one Only move in the reaction zone for a period of seconds before he removes separated from the reaction, ll, steepers and reaction products a.bbEdepariert and then from waxy deposits are freed. After the separation, the catalyst becomes returned to the reaction zone. The combination of a short dwell time and cleaning by wiping allows the method to operate without frequent Interruption or continuous regeneration of the catalyst through oxidation and / or reduction. The procedure. can be operated for a long time with im essentially no other catalyst source for the reaction zone than recycled, stripped catalyst. A small amount of fresh catalyst can add to the system can be added to compensate for catalyst losses.

Verschiedene Abwandlungen und änderungen der in der Zeichnung gezeigten Vorrichtung können vom Fachmann ohne Überschreiten des Bereiches dieser Erfindung vorgenommen werden. Verschiedene Kühler, Kondensatoren. Destillationsanlagen und andere Vorrichtungen zur Behandlung des Real:tionsgemi sches sind nicht gezeigt worden, da sie üblich. einfach und dem Fachmann bekannt sind. Various modifications and changes to those shown in the drawing Apparatus can be made by those skilled in the art without departing from the scope of this invention be made. Various coolers, condensers. Distillation plants and other devices for treating the Real: tion mixture are not shown been as common. are simple and known to those skilled in the art.

Claims (15)

PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Herstellen organ. ischer Verbindungen durch Hydrieren. von Oxyden des Kohlenstoffs, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gasgemishc, das Wasserstoff sowie Kohlenmonoxyd und/oder Rohlendioxyd enthält, mit einer Geschwindigkeit von wenigstens 150 cm/sec in Be- rührung mit einem Katalysator von geeignet kleiner Körnung durch eine Reaktionszone strömen läßt, sobald der in den Gasen suspendierte Katalysator in der Strömungsrichtung mitgeführt wird, und daß man den Katalysator von den Produktgasen abtrennt. PATENT CLAIMS 1. Process for producing organ. ical connections by hydrogenation. of oxides of carbon, characterized in that one Gas mixture containing hydrogen as well as carbon monoxide and / or raw dioxide with a speed of at least 150 cm / sec in stirring with a catalyst of suitably small grain size can flow through a reaction zone as soon as the in Catalyst suspended in the gases is carried along in the direction of flow, and that the catalyst is separated off from the product gases. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurhc gekennzeichnet, daß die frische Beschickung Wasserstoff und Kohlenmonoxyd oder -dioxyd in einen Verhältnis zwischen. 0,7 :1 und 2:1 enthält und daß das gasförmige Gemisch aufwärts mit einer Geschwindigkeit zwischen 2,4 und 12,2 m/sec durch die erwähnte Reaktionszone geleitet wird. 2. The method according to claim 1, dadurhc characterized in that the fresh Charge hydrogen and carbon monoxide or dioxide in a ratio between. 0.7: 1 and 2: 1 and that the gaseous mixture is increasing at a rate between 2.4 and 12.2 m / sec is passed through the reaction zone mentioned. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenneichnet, daß die Umsetzung zwischen 149 und 400°, insbesondere zwischen 232 und 400°, und bei erhöhtem Druck. besonders bei 0,7 bis 35 atü, stattfindet. 3. The method according to claim 1, characterized in that the implementation between 149 and 400 °, in particular between 232 and 400 °, and at increased pressure. especially at 0.7 to 35 atm. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gei:ennzeichnet, daß das gasförmige Gemisch Wasserstoff und Kohlenmonoxyd oder-dioxyd in einem Molverhätnis von wenigstens 1:1 enthält. 4. The method according to claim 3, characterized in that the gaseous Mixture of hydrogen and carbon monoxide or dioxide in a molar ratio of at least 1: 1 contains. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasgemisch bevorzugt kontinuierlich durch eine Reaktionszone geleitet wird, welche langgestreckt ist, vorzugsweise senkrecht steht und eine Vielzahl von getrennt gekühlten, insbesondere abwechselnd ungekühlten und gekühlten aufeinanderfolgendenReaktionsabschniten aufweist. 5. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the Gas mixture is preferably passed continuously through a reaction zone, which is elongated, preferably vertical and has a large number of separately cooled, in particular alternating uncooled and cooled successive reaction sections having. 6. Verfahren. nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der abgetrennte Katalysator in die Reaktionszone zurückgeleitet wird. 6. Procedure. according to claim 1 to 5, characterized in that the separated catalyst is returned to the reaction zone. 7. Verfahren nach Anspruch l bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Gemisch und der Katalysator in den unteren Teil der Reaktionszone eingeleitet und aufwärts durch die Zone geleitet werden und daß die Retkionsabgase von einem oberen Teil der Reaktionszone zu einer Abtrennzone geleitet werden, in welcher der Katalystator abgetrennt wird. 7. The method according to claim l to 6, characterized in that the gaseous mixture and the catalyst introduced into the lower part of the reaction zone and passed upward through the zone and that the retention exhaust gases from one upper part of the reaction zone are passed to a separation zone in which the Catalyst is separated. 8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Einfahrperiode ein frisch reduzierter Eisenkatalysator mit Synthesegas von 1,0 bis 6,3 atü bei ausreichender Lineargeschwindigkeit des Gases und bei wenigstens 316° suspendiert gehalten und dadurch aktiviert wird und daß man den Druck während der Aktivierung auf über etwa 7 atü erhöht nach einem Durchsatz von wenigstens 12,5 Nm3 Synthesegas pro Kilogramm Eisen und daß anschließend die für die Synthese im voraus bestimmten Verfahrensbedingungen eingestellt werden. 8. The method according to claim 1 to 7, characterized in that in the run-in period a freshly reduced iron catalyst with synthesis gas of 1.0 up to 6.3 atü with sufficient linear velocity of the gas and at least 316 ° is kept suspended and thereby activated and that the pressure during activation increased to above about 7 atm after a throughput of at least 12.5 Nm3 synthesis gas per kilogram of iron and that then the for the synthesis in set in advance of certain procedural conditions. 9. Verfahren nach Anspruch. 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verweilzeit des Katalysators und des gasförmigen Gemisches zwischen dem Punkt der Katalysatoreinführung und dem Einlaß in den ersten gekühlten Abschnitt der Reaktionszone weniger als etwa 2 Sekunden beträgt. 9. The method according to claim. 5, characterized in that the residence time of the catalyst and the gaseous mixture between the point of catalyst introduction and the inlet to the first cooled portion of the reaction zone is less than about 2 seconds. 10. Verfahren. nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das gasförmige Gemish in eine erste Reaktionszone einführt, darin aufwärts leitet. wobei man kontinuierlich in den unteren Teil dieser Reaktionszone den feinverteilten Hydrierungskatalysaotr einführt, daß man von dieser Reaktionszone kontinuierlich. ein Katalysator enthaltendes Abgas abzieht, es in eine zweite Reaktions- und Absetzzone mit einer größeren. Querschnittsfläche als der der ersten Reaktionszone einführt und es durch diese zweite Zone aufwärts leitet mit einer solchen Geschwindigkeit, daß dadurch eine nicht kontinuierliche dichte Wirbelsch.icht des Katalysators gebildet wird, daß man ein an Katalysator im wesentlichen freies Abgas vom oberen Teil der zweiten Zone abzieht und vom unteren Teil dieser zweiten Zone Katalysator entfernt und diesen in die erste Reaktionszone zurückführt und daß man die Verfahrensprodukte aus dem Abgas dieser zweiten Zone gewinnt. 10. Procedure. according to claim 1, characterized in that the introduces gaseous Gemish into a first reaction zone, passes it upwards. whereby one continuously in the lower part of this reaction zone the finely divided hydrogenation catalyst introduces that one of this reaction zone is continuous. containing a catalyst Exhaust gas withdraws it into a second reaction and settling zone with a larger one. Cross sectional area than that of the first reaction zone and it upwards through this second zone directs at such a rate that it creates a discontinuous density Fluidized bed of the catalyst is formed in that one is essentially a catalyst withdraws free exhaust gas from the upper part of the second zone and from the lower part of this second zone catalyst removed and this returned to the first reaction zone and that the process products are obtained from the waste gas from this second zone. 11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsabgas gekühlt und kondensiert und das entstehen. Kondensat von nicht kondensierten, nicht umgesetzte Reaktionsteilnehmer enthaltenden Dämpfen abgetrennt wird und daß wenigstens ein Teil dieser nicht kondensierten Dämpfe in die Reaktionszone zurückgeleitet wird in einem Verhältnis von Rückführungsgas zu in die Reaktionszone eingeführten Wasserstoff und Kohlenoxyden zwischen 1:1 und 5 :1. 11. The method according to claim 1 to 10, characterized in that the reaction off-gas is cooled and condensed and that is the result. Condensate of not separated condensed, unreacted reactants containing vapors and that at least some of these uncondensed vapors enter the reaction zone is returned in a ratio of recycle gas to into the reaction zone imported hydrogen and carbon oxides between 1: 1 and 5: 1. 12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 11, gekennzeichnet durch ein Reaktionsgefäß mit Mitteln zur Einführung der gasförmigen Reaktionsteilnehmer und des Katalystators in den unteren Teil des Gefäßes und Auslaßvorrichtungen zum Abziehen von Abgas aus dem oberen Teil des Gefäßes und mit im oberen Teil fest angebrachten Filtervorrichtungen, die geeignet sind, den Durchtritt von feinverteiltem Katalysator zu verhindern. 12. Apparatus for performing the method according to claim 1 to 11, characterized by a reaction vessel with means for introducing the gaseous Reactant and catalyst in the lower part of the vessel and outlet devices for withdrawing exhaust gas from the upper part of the vessel and with in the upper part fixed Attached filter devices that are suitable for the passage of finely divided To prevent catalyst. 13. Vorrichtung nach Anspruch 117, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende des Reaktionsgefäßes eine Rohrverzweigung mit mehreren. je ein Filter und einen Gasauslaß entha.ltendeI1 Abschnitten angebracht ist. 13. The apparatus according to claim 117, characterized in that on upper end of the reaction vessel a manifold with several. one filter each and a gas outlet containing sections is attached. 14. Vorrichtung nach Anspruchs 13, dadurch gekennzeichnet. daß das Reaktionsgefäß langgestreckt und m wesentilichen vertikal gelagert ist und daß die Rohrverzwigung von Y-Form ist und in jedem Arm einen Gasauslaß und ein Filter besitzt. 14. Apparatus according to claim 13, characterized. that this The reaction vessel is elongated and stored vertically with essential parts and that the The branch pipe is Y-shaped and has a gas outlet and a filter in each arm. 15. Vorrichtung nach Anspruch 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet. daß die festen Filter zylindriscll und aus keramischem Material hergestellt sind. 15. Apparatus according to claim 12 to 14, characterized. that the solid filters are cylindrical and made of ceramic material.