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Verfahren zur Gewinnung von Gas aus Öl oder Teer oder zum Aufspalten der letzteren.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Gas aus Öl oder Teer in einem Apparat, bei welchem als Nebenprodukte aromatische und gasolinähnliche Kohlenwasserstoffe erhalten werden, oder zum Aufspalten von schwerem Öl oder Teer unter Gewinnung von Gasen als Nebenprodukte.
Eine Ausführungsform eines zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Apparates ist in der Zeichnung dargestellt. Der Apparat besteht aus zwei oben und unten geschlossenen Schächten A und B, die mit feuerfestem Futter ausgekleidet und oben durch ein ebenfalls mit feuerfestem Futter ausgekleidetes Verbindungsstück- 1 verbunden sind. In jedem der Schächte A und B sind zwei oder mehrere Querwände aus feuerfestem Material eingemauert, welche mit Durehlassöffmlngen für die Gase und Dämpfe versehen sind. Auf diesen Querwänden sind feuerfeste Ziegel od. dgl. unter Freilassung von Zwischenräumen oder lose aufgeschichtet.
Im oberen Teil der Schächte A und B sind Brausen oder Zerstäuber 5 und 5'zur Einspritzung von vorgewärmtem, zu vergasendem Öl oder Teer vorgesehen. Bei 2 und 2'sind Zuleitungen für Luft und Brennstoff im flüssigen oder gasförmigen Zustand vorhanden, die zum Anheizen des Apparates dienen. Im unteren Teil der Schächte A und B befinden sich Zuleitungen 3 und 3'für Verbrennungsluft während der Vergasung, sowie die Kanäle 4 und 4', die zum nicht gezeichneten Schornstein führen und Gasableitungen 7 und 7', welche durch die Ventile 8 und 8'mit Teerabseheider, Wärmeaustauscher 9 zum Vorwärmen des zu vergasenden Öls oder Teers und weiters. mit nicht dargestellten Kühlern, Skrubbern usw. verbunden sind ; 6 und 6'sind Zuleitungen für Wasserdampf.
Die Arbeitsweise ist die folgende : Der kalte Apparat wird zunächst durch Heizung von 2 aus erwärmt, wobei die Verbrennungsprodukte im Schacht A aufsteigen und dann durch das Verbindungsstück 1 zum Schacht B und durch diesen nach abwärts und bei 4'durch eine Klappe zum Schornstein streichen, wobei die Querwände, die Ziegelfüllungen und das Schaehtfutter erwärmt werden. Während die Heizung von 2 aus vorgenommen wird, sind die Zuleitungen 3 und 3'für Luft, 6 und 6'für Wasserdampf, 5 und 5'für Öl und 2'für Luft und Brennstoff, die Gasventile 8 und 8'und die Klappe bei 4 geschlossen. Nachdem die Heizung eine Zeit in dieser Richtung erfolgt ist, wird sie unterbrochen und die Heizung in entgegengesetzter Richtung von 2'aus vorgenommen, wobei der Kanal 4 zum Entweichen der Verbrennungsgase dient.
In dieser Weise wird die Heizung abwechselnd von 2 und 2'aus fortgesetzt, bis der Apparat auf die gewünschte Temperatur erwärmt worden ist. Zur Ermittlung der Temperatur können in dem Apparat eingebaute Pyrometer dienen.
Anstatt durch die Verbindungen 4 und 4'können die Verbrennungsgase durch die Ventile 8 und 8' durch den Wärmeaustauscher 9 und durch ein weiteres Ventil zum Schornstein geleitet werden.
Wenn das Anheizen beendet ist. werden die Heizungseinrichtungen bei 2 und 2'entfernt, die entsprechenden Öffnungen im Futter zugemauert und die entsprechenden Öffnungen in den Schachtzylindern A und B mittels Deckeln geschlossen. Falls bei 4 und 4'unmittelbare Verbindungen zum Schornstein vorhanden waren, werden auch diese verschlossen.
. Nun wird, nachdem die Ventile 8 und 8'geöffnet sind, Öl oder Teer während einer gewissen Zeit in den oberen Teil der Schächte A und B durch 5 und 5'eingespritzt. Das Öl oder der Teer wird durch die Hitze im Apparat vergast, und das Gas strömt durch die Schächte herab und durch 8 und 8'zum Kühler usw. Unterwegs werden Russ und Kohlenstoff auf dem Futter und der Ziegelfüllung abgeschieden, u. zw. hauptsächlich in dem oberen heisseren Teil der Schächte. Der Apparat befindet sich dann in normalem Arbeitszustande und die Vergasung geschieht von da ab in folgender Weise :
Ventil 8 wird geschlossen, Verbrennungsluft durch 3 eingeblasen und die Ölzufuhr durch 5'den Betriebsverhältnissen gemäss geregelt.
Die Luft steigt durch die Ziegelfüllung in A hinauf, wird von
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dieser erhitzt und verbrennt den vorher abgeschiedenen, glühenden Russ beim Auftreffen auf denselben hauptsächlich zu Kohlenoxyd, wobei diejenige Wärme erzeugt wird, die zur Erwärmung und Vergasung des bei 5'eingespritzten Öls und zur Deckung der Wärmeverluste des Apparates nötig ist. Das Gemisch von Verbrennungsprodukten, Gasen und Dämpfen aus dem bei 5'eingespritzten Öl und Teer strömt durch B herunter und durch 8'zum Kühler 9 usw. Unterwegs werden Russ und Kohlenstoff im oberen heisseren Teil des Schachtes B abgeschieden und der untere Teil des letzteren durch die heissen Gase (unter Abkühlung der letzteren) erwärmt.
Nachdem so der grösste Teil des in A abgesetzten Russes verbrannt worden ist, wird der Luftzutritt.'3 geschlossen und Wasserdampf kurze Zeit durch 6 eingeblasen, um den Schacht A zu entlüften und zu vermeiden, dass Luft in das Gasableitungsrohr bei Umschaltung der Arbeitsrichtung eingetrieben wird. Hiebei wird auch Wassergas in dem oberen heissen Teil der Schächte A und B gebildet, das sich mit den Ölgasen mischt. Dann wird 6 geschlossen, das Gas-
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gegengesetzter Richtung geleitet. Dabei wird der im Apparat befindliche Wasserdampf ausgetrieben, um im Kühler 9 kondensiert zu werden.
In dieser Weise werden die Vergasung oder das Aufspalten abwechselnd in der einen oder der anderen Richtung, also praktisch ununterbrochen fortgesetzt, wobei die Zusammensetzung des abgehenden
Gases schwankt.
Es kann auch so vorgegangen werden, dass in der ersten Periode, in der Luft durch 3 in den Schacht A eingeblasen wird, auch Öl oder Teer in diesen Schacht A bei 5 eingespritzt wird. Doch muss dann gegen Ende dieser Periode, wenn sich die Verbrennungszone dem oberen Teil des Schachtes nähert, die Zufuhr von Öl zum Schacht A geschlossen und bis zu Ende der Periode geschlossen bleiben, damit im oberen Teil dieses Schachtes nur abgeschiedener Kohlenstoff verbrennt und nicht frisch zugeführtes Öl.
Falls bei so niedriger Temperatur gearbeitet wird, dass kein vollständiges Verdampfen oder Vergasen des zugeführten Öles zu erwarten ist, wird Öl nur in den Schacht B zugeführt, der in Verbindung mit der Gasleitung steht, um zu vermeiden, dass unverdampftes Öl bis in die Nähe der Verbrennungszone heruntertropft und da einer in diesem Falle unerwünscht hohen Temperatur ausgesetzt wird oder zum Teil sogar verbrennt.
Die Temperatur des Apparates wird durch Änderung des Verhältnisses zwischen der Menge von Öl und Luft, welche in der Zeiteinheit zugeführt werden und durch Änderung der Menge des eingeführten Wasserdampfes geregelt.
Falls die Vergasung bei so niedriger Temperatur durchgeführt wird, dass weniger Russ und Kohlenstoff abgeschieden werden als zur Erzeugung der nötigen Wärmemenge nötig ist, wird auch ein Teil des eingespritzten Öls oder des erzeugten Gases verbrannt.
Wird mehr Russ und Kohlenstoff abgeschieden als zur Erzeugung der nötigen Wärmemenge nötig ist, so kann eine Aufspeicherung überflüssigen Russes im Apparat ohne Erhöhung der Temperatur durch Vergrösserung der Luftzufuhr unter gleichzeitigem Einblasen einer entsprechenden Menge Wasserdampf vermieden werden. Ist es nicht erwünscht, das Gas'mit dem dabei erzeugten Mischgase zu verdünnen, so muss der Vergasungsprozess von Zeit zu Zeit unterbrochen und der überflüssige Russ durch Durchblasen von Luft und Wasserdampf entfernt werden.
Das beschriebene Verfahren, in einem Apparat Gas aus Öl oder Teer herzustellen oder Öl oder Teer aufzuspalten, ermöglicht die Herstellung eines billigen Gases aus billigem Öl, Destillationsrückständen von Rohöl, Teer, Schieferöl u. dgl. bei geringem Brennstoffverbrauch. Da nach diesem Verfahren nicht nur das zu vergasende Öl, sondern auch die Verbrennungsluft vorgewärmt werden, so ist die Menge Verbrennungsprodukte, die bei der für das Verfahren erforderlichen Wärmeerzeugung gebildet werden, so klein, dass die erhaltene Gasmischung einen Brennwert von 5000 W. E. und mehr pro Kubikmeter haben kann.
Falls bei verhältnismässig niedriger Temperatur gearbeitet wird, so wird der Brennwert des erhaltenen Misehgases niedriger, weil dann nur ein kleiner Teil des Öles vergast wird.
Das Verfahren kann so geregelt werden, dass grosse Mengen wertvoller Nebenprodukte erhalten werden. Dadurch, dass das Ölgas mit den Verbrennungsprodukten gemischt wird, wird zwar die Kondensation der bei der Vergasung gebildeten Dämpfe von kondensierbaren Kohlenwasserstoffen aus dem
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in dem Gase befindlichen Dämpfe zu erleichtern.
Anstatt die Verbrennungsluft einzublasen, ist es selbstverständlich auch möglich, die Luft mit Hilfe eines Ventilators od. dgl. in den Apparat zu saugen.
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