AT207988B - Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von Ruß und Teer aus den bei der thermischen oder thermisch/katalytischen Umwandlung gasförmiger und flüssiger Kohlenwasserstoffe mit Wasserdampf, Sauerstoff, Luft oder andern oxydierenden Gasen erhaltenen, im wesentlichen aus Methan, Kohlenmonoxyd und Wasserstoff bestehenden Gasen - Google Patents

Description

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  Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von Russ und Teer aus den bei der thermischen oder thermisch/katalytischen Umwandlung gasförmiger und flüssiger Kohlenwasserstoffe mit Wasserdampf, Sauerstoff, Luft oder andern oxydierenden Gasen erhaltenen, im wesentlichen aus Methan,
Kohlenmonoxyd und Wasserstoff bestehenden Gasen 
Bei der thermischen und thermisch/katalytischen Umformung von Kohlenwasserstoffen, insbesondere von   höher- und   hochmolekularen, mit Wasserdampf, Sauerstoff, Luft oder andern oxydierenden Gasen, in
Gase, die im wesentlichen aus Methan, Kohlenmonoxyd und Wasserstoff bestehen, bildet sich in mehr oder minder grossem Umfange Teer und Russ, die sich zum Teil im Reaktionsraum niederschlagen, zum
Teil vom gebildeten Gasgemisch mitgerissen werden.

   Von diesen mitgerissenen Stoffen, wie Teer und Russ, muss das Gas gereinigt werden, da diese Stoffe sonst die nachgeschalteten, der Weiterverarbeitung des
Gases dienenden Vorrichtungen verunreinigen und dadurch Betriebsstörungen verursachen können, bei einer Synthesegasanlage   z. B.   durch Verunreinigung der Konvertierungsanlage. 



   Die Reinigung des Gases kann durch Waschen oder auch durch mechanische Abscheidung in Zyklonen usw. erfolgen. 



   Entsprechend der bei der Umwandlung gebildeten   Russ- und   Teermenge wird aber auch die Ausbeute an gewünschtem Endgas vermindert. 



   Vorliegender Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Reinigung des Endgases von Teer und Russ weitgehend zu erübrigen und gleichzeitig die Ausbeute an gewünschten Endprodukten zu erhöhen. 



   Sie besteht darin, dass das aus dem Umwandlungsraum, in welchem die   Ausgangskohlenwasserstoffe   mit Wasserdampf, Sauerstoff, Luft oder andern oxydierenden Gasen in Gase umgewandelt werden, die im wesentlichen aus Methan, Kohlenmonoxyd und Wasserstoff bestehen, kommende heisse Gas, gemeinsam mit Sauerstoff und/oder sauerstoffhaltigen Gasen und/oder gegebenenfalls Wasserdampf bei Temperaturen oberhalb 9000 C über Verbrennungskatalysatoren geleitet wird, die aus reinen oder gemischten, oxydischen Verbindungen der Elemente der 6. und 8. Gruppe des periodischen Systems allein oder in Mischung miteinander auf inerter Trägersubstanz bestehen. 



   An diesen Verbrennungskatalysatoren wird der in dem erzeugten Gas enthaltene Russ und Teer mit dem Sauerstoff usw. zu CO umgesetzt. Teer und Russ können also nicht mehr die nachgeschalteten Vorrichtungen, die der Weiterverarbeitung des Gases dienen, verunreinigen und in diesen Betriebsstörungen verursachen. Wird ein Teil des fertigen Endgases in die Umwandlungsanlage zurückgeführt, gelangt mit diesem zurückgeführten Teil des Endgases aber auch nicht zusätzlich Russ zu dem sich hier bildenden in den Umwandlungsraum. 



   Als besonders geeigneter Verbrennungskatalysator hat sich   Cri03   erwiesen. 



   Die Katalysatoren können als Gitterwerk oder als Schüttung aus Steinen oder beliebig gestalteten, zweckmässig alle gleiche Grösse und Gestalt   aufweisenden Körpern verwendet werden. Dabei   reicht es aus, wenn die Steine bzw. Körper in ihrer Oberfläche bis etwa 5 % an Verbrennungskatalysatoren enthalten. 



   Als zweckmässige Temperaturen erwiesen sich   900 - 10000   C. 



   Zur Durchführung des Verfahrens wird, in Gasungsrichtung gesehen, hinter dem Umwandlungsraum noch ein Verbrennungsraum angeordnet. Dieser Verbrennungsraum besitzt Zuführungen für Wasserdampf, Sauerstoff, Luft oder andere oxydierende Gase am Eintrittsende. Zwischen dem Eintrittsende und dem Austrittsende dieses Verbrennungsraumes befindet sich ein Gitterwerk bzw. eine Schüttung aus Formkör- 

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 pern, die Verbrennungskatalysatoren enthalten. Wird ein Teil des Endgases in den Umwandlungsraum zurückgeführt, kann das Austrittsende des Verbrennungsraumes mit dem Eintrittsende des Umwandlungsrau- mes noch mittelbar oder unmittelbar mit einer Gasrückführungsleitung verbunden sein. 



   In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens schematisch dargestellt. Dabei ist die Erfindung nicht auf dieses eine Ausführungsbeispiel beschränkt. 



   In der Zeichnung ist 1 der Umwandlungsraum mit einem Wärmeaustauscher 2 an seinem Eintrittsende und 3 der Verbrennungsraum mit einem Wärmeaustauscher 4 an seinem Austrittsende und dem Gitterwerk oder der Schüttung 9 aus Formkörpem. die Verbrennungskatalysatoren enthalten. Umwandlungsraum 1 und Verbrennungsraum 3 sind durch den Kanal 5 miteinander verbunden. 6 ist die Zuführung für die umzuwandelnden Kohlenwasserstoffe, 7 die Zuführung für den bei der Umwandlung benötigten Wasserdampf und/oder den Sauerstoff und/oder die Luft und/oder den andern oxydierenden Gasen. Für die Verbrennung benötigter Sauerstoff (sauerstoffhaltiges Gas, Luft, Wasserdampf usw.) wird durch die Leitung 8 zugeführt. 



  Das fertige Endgas verlässt die Vorrichtung durch den Kanal 10. Ist die Temperatur in einem oder beiden der Reaktionsräume 1 und 3 unterhalb den erforderlichen Wert gesunken, wird die Anlage auf Heizen umgestellt. Dann wird durch die Leitung 11 am Austrittsende des Verbrennungsraumes 3 eingeführte Luft mit durch die Leitung 12   eingeführten   Heizmitteln, wie Öl oder Gas, verbrannt. Die Verbrennungsgase verlassen die Vorrichtung durch den Kanal 13. Bei thermisch/katalytischen Verfahren wird im Umwandlungraum 1 oberhalb des Wärmeaustauschers 2 noch ein Gitterwerk oder eine Schüttung angeordnet, welche aus Formkörpem aufgebaut ist, die aus   Spalt- und/oder Umformungskatalysatoren   bestehen. 



   In der Zeichnung ist 14 ein Gasrückführungskanal, durch den gegebenenfalls ein Teil des erzeugten Endgases vom Austrittsende des Verbrennungsraumes zum Eintrittsende des Umwandlungsraumes zurückgeführt werden kann. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Verfahren zum Entfernen von Russ und Teer aus den bei der thermischen oder thermisch/katalytischen Umwandlung gasförmiger und flüssiger Kohlenwasserstoffe mit Wasserdampf, Sauerstoff, Luft oder andern oxydierenden Gasen erhaltenen, im wesentlichen aus Methan, Kohlenmonoxyd und Wasserstoff bestehenden Gasen, dadurch gekennzeichnet, dass das aus der Umwandlung kommende, heisse Gas gemeinsam mit Sauerstoff und/oder sauerstoffhaltigen Gasen und/oder gegebenenfalls Wasserdampf bei Temperaturen oberhalb 9000 C über Verbrennungskatalysatoren geleitet wird, die aus reinen oder gemischten, oxydischen Verbindungen der Elemente der 6. und 8. Gruppe des periodischen Systems allein oder in Mischung miteinander auf inerter Trägersubstanz bestehen.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass als Verbrennungskatalysator Cria verwendet wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägersubstanz in ihrer Oberfläche etwa 5 % an Verbrennungskatalysatoren enthält.

   4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen, in Gasungsrichtung gesehen, hinter dem Umwandlungsraum (1) angeordneten Verbrennungsraum (3) mit einer oder mehreren Zuführungen (8) für Sauerstoff, Luft oder andere sauerstoffhaltige Gase und gegebenenfalls Wasserdampf am Eintrittsende und mit einem Gitterwerk bzw. einer Schüttung (9) aus Formkörpern, die Verbrennungskatalysatoren enthalten.