СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАНОЛА И ДРУГИХ СОДЕРЖАЩИХ КИСЛОРОД ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ Советский патент 1930 года по МПК C07C27/22 

Предлагаемое изобретение касается способа получения метилового и этилового спиртов либо в отдельности, либо смеси с другими содержащими кислород органическими соединениями при помощи каталитических реакций между сжатыми окисью или двуокисью углерода и водородом или газообразными углеводородами, при чем все реакции проводятся непрерывно в замкнутом круговом процессе.

При проведении через катализер сжатой смеси окиси углерода и водорода, или двуокиси углерода и водорода, или же окиси углерода, двуокиси углерода и водорода, или же, наконец, смесей, в которых водород замещен полностью или частично газообразными углеводородами, получается либо метиловый спирт, либо этиловый спирт, либо смесь этих спиртов с другими органическими содержащими кислород, соединениями высших спиртов, альдегидов, кетонов и органических кислот, характер которых изменяется в зависимости от температуры и давления реакции, а также от рода применяемого катализатора и состава смеси.

При этом только определенное количество подвергаемых воздействию катализатора смесей вступает в реакцию, образуя одно или несколько соединений, а потому остающаяся по выделении продуктов реакции смесь, для оставления без изменений действующих в системе условий реакции, смешивается с дальнейшим количеством соответствующей смеси.

Служащие для осуществления указанного способа устройства обычно заключают в себе компрессор для сжимания обрабатываемых газов и, кроме каталитического аппарата, еще приспособление для конденсации и отделения продуктов реакции, циркуляционный поршневой, центробежный или вращательный насос, а в некоторых случаях также другие аппараты, в роде очистителей для газов, теплообменных приспособлений и т.д. Применение насосов представляет то неудобство, что газы увлекают с собою некоторое количество применяемого для смазки поршней и сальников масла, которое должно быть тщательным образом отделено во избежание отравления им катализатора. Так как обыкновенные маслоотделители оказываются для этой цели недостаточными, то в круговой процесс включаются особые очистительные аппараты для удаления последних самых незначительных следов масла. Циркуляционный насос, маслоотделитель и очистили образуют в целом установку, обладающую большим весом и значительно повышающую стоимость получения упомянутых выше соединений. К этому следует еще присоединить потери, получающиеся от утечки газовой смеси при ее движении по установке, а также потери, связанные с периодическим опоражниванием маслоотделителя.

Для устранения указанных недостатков в предлагаемом изобретении, вместо циркуляционного насоса, применяется приспособление, которое, хотя и не содержит в себе движущихся частей, тем не менее вызывает кругооборот газов в описываемом круговом процессе. При этом главное необходимое для возможности работы условие должно заключаться в том, чтобы вводимая в круговой процесс смесь находилась под давлением, превышающим на некоторое определенное число атмосфер давление, существующее внутри самого кругового процесса. При этих условиях вводимая в круговой процесс смесь подвергается уменьшению давления, и часть ее потенциальной энергии преобразуется в кинетическую, которая и используется для создания кругооборота газов.

На схематическом чертеже фиг. 1 изображает поперечный разрез приспособления, не имеющего движущихся частей и служащего для осуществления предлагаемого способа, и фиг. 2 - замкнутого кругового процесса.

Способ состоит в том, что свежая газовая смесь пропускается через фильтр ƒ, расположенный перед впускным отверстием А в толстостенном корпусе а приспособления, при чем смесь эта предварительно подвергается сжатию под давлением, превышающим на определенное число атмосфер давление циркулирующей в системе газовой смеси; вводимая таким образом свежая смесь вытекает из сопла с с проходящей сквозь сальник е регулирующей иглой d со значительной скоростью и увлекает с собой поступающую через отверстие В рабочую смесь в диффузионный конус b. Сообщаемый свежей газовой смеси избыток давления определяется массою и скоростью подлежащих приведению в движение газов, общим сопротивлением всего ряда аппаратов, а также рабочим давлением процесса. Указанное циркуляционное приспособление может быть включаемо в любом месте кругового процесса, которое считается подходящим для введения газовой смеси. Благодаря отсутствию в этом приспособлении движущихся частей, устраняются недостатки, связанные с применением циркуляционных насосов, а в то же время оказывается излишним пользование маслоотделителем и очистителем.

При помощи описанного приспособления можно производить циркуляцию газов и в том случае, когда между ними не происходит никакой реакции, например, в течение периода пуска в ход или остановки приспособления. Поступающие через трубу 9 (фиг. 2) сжатые газы частично проходят через одно или многоступенчатый компрессор I и, далее, через трубу 2 направляются в изображенное на фиг. I циркуляционное приспособление 3; затем они по трубе II, как показано на фиг. 2 стрелками, пропускаются через различные включенные в круговой процесс аппараты 4, 5, 6 и 7 и вновь возвращаются к приспособлению 3. Труба 8 соединяет систему кругового процесса с всасывающей трубой 9 компрессора и снабжена краном 10, степень открытия которого может быть по произволу регулируема и который приходит в действие лишь при пуске или остановке устройства. Когда сопровождающаяся уменьшением объема реакция еще не имеет места или нормальный ход процесса еще не достигнут, то уменьшение давления циркулирующих газов не происходит совсем или происходит лишь в незначительной степени. Тем не менее газовую смесь необходимо вводить, так как она не только должна заменять газы, вошедшие в реакцию, но и вызывать циркуляцию всей газовой массы. Если бы через кран 10 не производился выпуск части газов из установки во время пуска в ход, то давление в аппаратах поднималось бы слишком высоко. Как только нормальные условия реакции устанавливаются, функционирование крана 10 прекращается.

1. Способ получения метанола и других содержащих кислород органических соединений взаимодействием окислов углерода с водородом или газообразными углеводородами, или смесью водорода с углеводородами, в присутствии, катализаторов в замкнутом круговом процессе, отличающийся тем, что, с целью уменьшения возможности заноса смазочных веществ с движущихся частей в катализер, часть газов, нагнетаемых компрессором в замкнутую круговую систему аппаратов, направляют в инжектор или другое подобное, не имеющее виджущихся частей, приспособление, для засасывания, помимо компрессора, другой части предназначенных для реакции газов вместе с выходящими из аппарата газами, не вошедшими в реакцию.

2. Прием выполнения способа, согласно п. I, отличающийся тем, что инжектор или тому подобное приспособление, в котором отсутствуют движущиеся части, применяют для поддержания кругооборота газов при пуске в ход или выключении устройства.