CH124134A

CH124134A - Verfahren zur Herstellung eines wasserstoffhaltigen Gases für die Druckhydrierung von Brennstoffen.

Info

Publication number: CH124134A
Authority: CH
Inventors: Aktiengesellsc Farbenindustrie
Original assignee: Ig Farbenindustrie Ag
Priority date: 1925-07-02
Filing date: 1926-06-12
Publication date: 1928-01-02

Description

Verfahren zur Herstellung eines wasserstoffhaltigen Gases für die Druckhydrierung von Brennstoffen. Es wurde gefunden, dass man ein zur Druckhydrierung von Brennstoffen, wie Kohlearten, T:aer, Erdöl usw. bestimmtes wasserstoffhaltiges Gas dadurch herstellen kann, da.ss mau. kohlenwasserstoffhaltiges Gas mit einer zur vollständigen Verbrennung ungenügenden Menge Sauerstoff umsetzt.

Dabei werden die Kohlenwasserstoffe des Ausgangsgases im wesentlichen in Kohlen oxyd und Wasserstoff umgewandelt.

Man kann in An- oder Abwesenheit von Katalysatoren und mit oder ohne Zusatz von Wasserdampf oder Kohlensäure oder beiden arbeiten.

Als Katalysatoren für die Umsetzung der kohlenwasserstoffhaltigen Gase mit Sauerstoff können feste Körper, wie zum Beispiel auf iZagnesia, niedergeschlagenes Nickel, Eisenlegierungen oder hocherhitzte flüssige Körper, wie geschmolzenes Eisen oder geschmolzene Eisenlegierungen verwen- det werden. Das gebildete Kohlenoxyd kann naeh- träuglich ganz oder teilweise mit Wasser dampf katalytisch umgesetzt werden.

Falls bei der teilweisen Zersetzung ,der Kohlen wasserstoffe grössere Mengen von Wasser dampf zugegen sind, findet hierbei schon eine weitgehende Umsetzung? des Kohlen- oxyds statt, so dass eine nachträgliche weitere Umsetzung zuweilen entbehrt werden kann.

.Als Ausgangsgase verwendet man 7weck- mä.ssig das bei der Druckhydrierung von Kohlearten, Teer, Erdöl ete. selbst entste- hende kohlenwasserstoffreiche Gasgemisch.

Es kann sich dabei empfehlen, wertvolle Be standteile, zum Beispiel die höheren Kohlen wasserstoffe, wie Xthan, Propan und der gleichen, vorher abzuscheiden, zum Beispiel durch Tiefkühlung oder mittelst poröser Körper, und diese Produkte anderweitig zu verwenden, zum Beispiel chemisch zu verar beiten, insbesondere sie zu chlorieren, zu Formaldehyd und dergleichen zu oxydieren, oder sie bei höheren Temperaturen in Olefine umzuwandeln und aus diesen wertvolle che mische Stoffe zu gewinnen.

31an kann die Zersetzung der kohlen- wasserstoffha.ltigen Gase auch unter höhe rem Druck vornehmen; dies empfiehlt sich namentlich dann, wenn es sich um die Ver wendung von unter Druck stehenden Gasen wie den Abgasen der Hydrierung von Kohle arten etc. handelt.

Mitunter empfiehlt es sich hierbei, die Umwandlung bei einem nie dereren Druck als dem der Abgase, jedoch bei höherem als dem der Atmosphäre vorzuneh men, zum Beispiel beim Arbeiten mit Was serdampfzusatz, weil man dann schon mit geringeren Wasserdampfmengen auskommt. Auch bleiben die Energieverluste durch Ent spannen und nachfolgendes Komprimieren auf den Hydrierungsdruck beim Arbeiten in dem genannten Druckbereich gering, weil bekanntlich die zur Kompression notwendige Energiemenge von dem Quotient der Drucke abhängig ist.

Beispiel 1: 100 m3 Gas von der ungefähren Zusam mensetzung: C02 = 0,4%, C2H4 = 2,2%, 02 = 0,8 /u, H2 - 55,6%, CO = 7,0%, CH4 - WA,N.-, = 9'/o werden mit 40 m' Sauerstoff partiell verbrannt.

Es entsteht ein .Abgas, das nach Umsetzung des Kohlen oxyds mit Wasserdampf in Gegenwart eines Eisenoxydkontaktes folgende Zusammen setzung besitzt: C0, = 24,5%, H; = 65,6 /o, CO = 2,2%, CH4 = 1,1%, N2 = 6,6 /u.

Nach Entfernung der Kohlensäure wird das Gas zur Hydrierung von Kohle verwen det, wobei im Kreislauf gearbeitet wird. Beispiel 2: 1 Volumen Leuchtgas von der Zusam mensetzung C0, = 0,4%, Cm Hn = 2,2%, 0; = 0,8%, HZ -55,6%, CO = 7u%, CH4 25%,

N2 = 9% wird mit etwa s/3 Volumen Sauerstoff und 1 Volumen Dampf unvoll ständig verbrannt und zwecks vollkommener Umwandlung der Kohlenwasserstoffe darauf über einen aktivierten Nickelkontakt gelei- tet. Die Austrittstemperatur der den Kon- t,

Zktofen verlassenden Gase beträgt etwa 900'. Durch Zumischen von Wasserdampf bezw. Wasser wird die Gastemperatur auf etwa 300-400' erniedrigt und das Gemisch darauf über einen Eisenkontakt geführt. Das abziehende Gas besteht aus 19'/o CO=, 72,5% H2, 2% C0,l '/o CH, und 5,5% N,. Dieses Gas wird auf etwa. 25 Atm. verdichtet und darauf die Kohlensäure mit Wasser ausge waschen.

Nach weiterer Verdichtung auf 200 Atm. wird dis Gas zur Hydrierung von Kohle verwendet, wobei es im Kreislauf her umgeführt wird.' Das Kreislaufgas wird mit einem Lösungsmittel wie Benzin unter Druck ausgewaschen, wobei sich ein Teil des Gasgemisches löst.

Aus den Gasen, die man durch Entspannung der Lösung erhält, wer den die leicht kondensierbaren Kohlenwas- serstoffe entfernt und man gewinnt ein Gas von folgender Zusammensetzung: CO = 1,5 /u, H2 = 48 ü, CH4 = 32%, N2 =18,5 0.

Dieses Gas wird. wie oben angegeben, mit Sauerstoff und Wasserdampf behandelt und nach Bedarf noch Leuchtgas oder ein ähn liches Gas zugesetzt. Das so erhaltene Gas wird nach Auswaschung der Kohlensäure und Verdichtung wieder in das Kreislaufgas für die Hydrierung, und zwar vor dem Re- daktionsraum eingeleitet.

Beispiel 3: 1000 m eines unter 200 Atm. stehenden Gases, das bei der Behandlung von Teer mit Wasserstoff unter Druck neben wertvollen flüssigen Produkten erhalten wurde und in. der Hauptsache aus 50% Methan und 50% Wasserstoff besteht, werden auf 50 Atm. ent spannt und darauf mit etwa. 250 m$ Sauer stoff und 2000 m' Wasserdampf in Gegen wart eines aktiven Nickelkontaktes bei etwa 950' umgesetzt.

Das entstehende Gas hat die ungefähre Zusammensetzung: 5'/o Methan, 22% Kohlenoxyd und 73% Wasserstoff; es wird unter Zugabe von Wasserdampf bei 600' über einen weiteren Kontakt geführt, wobei das Kohlenoxyd mit Wasserdampf in Kohlensäure und Wasserstoff umgesetzt wird. Nach Entfernen der Kohlensäure ent hält das Endgas 5 /a Methan, 5% Kohlen oxyd und 90% Wasserstoff. Das so erhal tene Gas wird sodann nach Komprimieren auf den Arbeitsdruck für die Hydrierung des Teere: verwendet.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung eines wasser stoffhaltigen Gases für die Druckhydrierung von Brennstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass man kohlenwasserstoffhaltiges Gas mit einer zur vollständigen Verbrennung unge nügenden Menge Sauerstoff umsetzt. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren naoh Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zersetzung mit sauerstoffreichen Gasen erfolgt. 2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zersetzung in Gegenwart von Wasserdampf erfolgt. 3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zersetzung in Gegenwart von Kohlensäure erfolgt. 4.

Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zersetzung in Ge genwart von Katalysatoren erfolgt. 5. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Gasen das gebildete Kohlenoxyd entfernt wird. 6. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man als kohlenwas serstoffhaltiges Gas ein bei der Hydrie rung von Brennstoffen entstandenes Gas gemisch verwendet. 7. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man aus den kohlen wasserstoffhaltigen Gasen darin vorhan dene wertvolle Bestandteile vor der Um setzung abscheidet. B. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung des kohlenwasserstoffhaltigen Gases mit Sauerstoff bei höherem Druck vorgenom men wird. 9.

Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwandlung der kohlenwasser- stoffhaItigen Gase bei einem Drucke vor genommen wird, .der kleiner als der Druck bei der Druckhydrierung von Kohlearten, aber grösser als der Atmosphärendruck ist.