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Verfahren zur Kaltkarburierung von Gasen
Nach dem gegenwärtigen Stande der Technik werden bei der Vergasung fester Brennstoffe und bei der thermischen oder katalytischen Umsetzung gasförmiger oder flüssiger Kohlenwasserstoffe mit Wasserdampf, Sauerstoff oder Luft Gase erzeugt, die hauptsächlich aus Wasserstoff und Kohlenmonoxyd bestehen, und daneben relativ geringe Mengen Methan, höhere Kohlenwasserstoffe sowie wechselnde Mengen Stickstoff enthalten. Die Verbrennungswärme solcher Gase kann je nach der Zusammensetzung z. B. 1000 bis 3000 kcal/Nm3 betragen. Für die Verwendung dieser"Schwachgase"als Stadtgas oder Femgas und auch für gewisse Feuerungsanlagen sind solche Verbrennungswärmen zu niedrig.
Es sind deshalb in langjährigen Entwicklungsarbeiten von vielen Firmen und Erfindern zahlreiche Verfahren entwickelt worden, um die Verbrennungswärme solcher Gase mit niedrigem Heizwert zu erhöhen.
Man kann im wesentlichen drei Gruppen von Verfahren zur Herstellung von"Starkgasen"unterscheiden.
1. Direkte Herstellung von Gasen mit höherem Heizwert durch entsprechende Reaktionsführung bei der thermischen oder katalytischen Spaltung von Kohlenwasserstoffen, die auch als Kombination von Kracken und Spalten mit Vergasungsmitteln bezeichnet werden kann. Bei der Spaltung gasförmiger oder dampfförmiger Kohlenwasserstoffe können auf diese Weise Gase mit Verbrennungswärmen von mehr als 4000 kcal/Nm3 erzeugt werden. Diese Verfahren haben zwar den grossen Vorteil, in einer Stufe Starkgas von gewünschtem Heizwert zu liefern, sie haben aber im allgemeinen den Nachteil, dass im Vergleich mit normalen Spaltverfahren der Wirkungsgrad niedriger ist, die Gefahr einer Russabscheidung wesentlich vergrössert und der Gehalt der Gase an gewissen Verunreinigungen, wie z. B. Naphthalin, Öl, polymersierbaren Olefinen und Diolefinen erhöht wird.
Auch die technische Beherrschung des Prozesses ist durch die Notwendigkeit sehr genauer Reaktionsführung und Beherrschung der Temperaturen erschwert.
2. Vermischung niedrigkalorischer Gase mit Gasen von hohem Heizwert, z. B. Erdgas, Propan, Butan (Flüssiggase) oder Raffineriegasen.
3. Zumischung von Dämpfen flüssiger Kohlenwasserstoffe, auch Kaltkarburieren der Gase genannt.
Bei diesen Verfahren werden flüssige Kohlenwasserstoffe, z. B. Benzine, in das Gas eingespritzt und so in Dampfform übergeführt oder dem Gasstrom durch partielle Verdampfung zugesetzt. Nach dem gegen-
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dadurch, dass man die niedrigkalorigen Gase durch liegende oder stehende Benzinbehälter leitet, in denen die Benzindämpfe durch Verdampfen bei gewöhnlicher Temperatur oder durch Erwärmung oder verminderten Druck erzeugt werden. Vielfach ist es auch üblich, flüssige Benzine in das Gas einzuspritzen oder fein verteilt einzusprühen, und auf diese Weise zu verdampfen.
Diese letzteren Verfahren haben, da der Anteil an leicht kondensierbaren Kohlenwasserstoffen im karburierten Gas verhältnismässig hoch ist, den Nachteil, dass bei niedrigeren Temperaturen oder bei Drucksteigerung die Gefahr einer Kondensation dieser Kohlenwasserstoffe aus dem karburierten Gas besteht, Es ist ausserdem bei diesen Verfahren schwierig, eine im Betrieb immer gleichbleibende Zusammensetzung der Benzindämpfe in der Gasphase zu erzielen. Um diese technischen Schwierigkeiten und Nachteile zu vermeiden, die beim Karburieren von Gasen mit Benzinen nach dem Einspritzverfahren auftreten, hat sich bisher die Verwendung von Benzinen mit sehr niedrigem Siedebereich als einzig gangbarer Weg erwiesen.
Dieses Verfahren macht aber eine weitgehende Abtrennung der Benzinkohlenwasserstoffe mit mehr als fünf C-Atomen erforderlich, was technisch bisher nur durch Destillation und Rektifi-
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kation, also nur in einer zusätzlichen kostspieligen Verfahrensstufe, möglich war.
Die Erfindung schafft nun ein Verfahren zur Kaltkarburierung von Gasen, bei welchem die Gase mit einem flüssigen Gemisch verschieden flüchtiger Kohlenwasserstoffe behandelt und dadurch mit leichter flüchtigen Anteilen dieses Gemisches gesättigt werden, während die flüssig zurückbleibenden höher siedenden Kohlenwasserstoffe kontinuierlich abgezogen werden, welches die oben angegebenen Nachteile bei der Herstellung von Gasen mit hohem Heizwert, insbesondere beim Karburieren von Gasen mit geringem Heizwert, vermeidet.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung der Gase mit dem flüssigen Kohlenwasserstoff-Gemisch in Gegenstromkolonnen mit rektifizierender Wirkung vorgenommen wird, so dass die Gase nach ihrer Sättigung mit Kohlenwasserstoffdämpfen
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gebracht werden, wodurch eine weitere Anreicherung leichter flüchtiger Kohlenwasserstoffkomponenten im Gas und Abscheidung höher siedender Anteile aus dein Gas erreicht wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann in Gegenstromapparaten beliebiger Art, vorzugsweise in Füll- körperkolonnen, aber auch in Siebboden - oder in- Glockenbodenkolonnen, in in Serie geschalteten Mehrkörpersättigungsapparaten und schliesslich selbst in schwach geneigten Rohrleitungen oder Rohrschlangen genügender Länge durchgeführt werden ; die Möglichkeit der Verwendung solcher einfacher bzw. bereits gut ausgebildeter Apparaturen zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens stellt einen nicht zu übersehenden Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens dar.
Für das Verfahren gemäss der Erfindung sind beliebige Gase von niedrigem Heizwert, aber auch Inertgase, geeignet. Solche Gase von niedrigem Heizwert sind z. B. Generatorgase und Wassergase, die aus festen Brennstoffen hergestellt sind, Spaltgase, die durch Umsetzen von Kohlenwasserstoffen mit Wasserdampf, Luft und/oder Sauerstoff hergestellt sind, ferner Gichtgas vom Hochofen-Prozess, aber auch verschiedene Industrieabgase, von denen als Beispiel das Kreislauf-Entspannungsgas der Ammoniak-Synthese erwähnt werden soll.
Bei Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens sind flüssige Gemische von Kohlenwasserstoffen beliebiger Herkunft verwendbar, beispielsweise Erdöle, Erdöldestillate, Krackprodukte, Schwel- und Hochtemperatur-Teerdestillate, Hydrier- und Synthese-Produkte, Rohbenzol und Benzol-Benzin-Gemische, also chemisch gesehen sowohl paraffinische als auch olefinische, naphthenische und aromatische Kohlenwasserstoffe.
Das Prinzip des Verfahrens beruht erfindungsgemäss darauf, dass das zu karburierende Gas im Gegenstrom mit rektifizierender Wirkung zum flüssigen Karburiermittel geführt wird, wobei niedrigersiedende Kohlenwasserstoffe verdampfen, dagegen höhersiedende Anteile kontinuierlich flüssig abgezogen werden.
Wenn als Karburiermittel Gemische von Kohlenwasserstoffen mit verschiedenem Dampfdruck, z. B.
Benzine von beliebigem Siedebereich, verwendet werden, so sättigt sich das Gas im unteren Teil der Sättigungskolonne mit Dämpfen, die im Gleichgewicht mit dem aus der Kolonne austretenden flüssigen Karburiermittel stehen. Niedrigersiedende Teile des Karburiermittels verdampfen und die Komponenten mit höheren Siedepunkten oder mit niedrigen Dampfdrucken sind in der flüssigen Phase angereichert. Der Gleichgewichtsdampf enthält eine dem Produkt aus Mol-%-Gehalt der flüssigen Phase und dem Dampfdruck der reinen Komponenten proportionale Menge jeder Komponente.
Beim Weiterströmen des bereits mit Karburiermittel gesättigten Gases kommt dieses mit dem entgegenströmenden Karburiermittel in Berührung, das in zunehmender Menge leichterflüchtige Anteile enthält, und an jeder Stelle des Gegenstromapparates wird das Gleichgewicht zwischen flüssigem Karburiermittel und Dampf im karburierten Gas eingestellt.
Das Verhältnis der Partialdrücke der im karburierten Gas enthaltenen Kohlenwasserstoffe verschiebt sich auf diese Weise kontinuierlich vom Gaseingang zum Gasausgang im Gegenstrom mit dem Karburiermittel immer mehr zu Gunsten der niedrigersiedenden Komponenten. Das bedeutet, dass Komponenten mit niedrigerem Dampfdruck aus dem Gas abgeschieden und an ihre Stelle Komponenten nit höherem Dampfdruck aus der Flüssigkeit aufgenommen werden. Praktisch hat dies zur Folge, dass vom Gaseingang in den Gegenstromapparat auf dem Wege bis zum Gasausgang die Zusammensetzung der im karburierten Gas enthaltenen Kohlenwasserstoffe sich kontinuierlich zu Gunsten der niedrigersiedenden verschiebt und die Gesamtmenge der aufgenommenen Kohlenwasserstoffe und damit der Heizwert des karburierten Gases steigt.
Beim Austritt des Gases aus der Kolonne stehen die vom Gas aufgenommenen Kohlenwasserstoffe im Gleichgewicht mit dem eingesetzten Karburiermittel. Die Zusammensetzung der Kohlenwasserstoffdämpfe im Gas ist den Partialdrücken der Komponenten des Karburiermittels nahezu proportional, da am Gasausgang des Gegenstromapparates ständig frisches Karburiermittel zugeführt wird, an dieser Stelle des Apparates infolgedessen aus dem Gemisch praktisch noch nichts verdampft ist. In
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keitsphase (Karburiermittel) besteht, wird derwesentliche Vorteil erreicht, dass die Abtrennung der niedrigersiedenden Kohlenwasserstoffe aus dem als Karburiermittel verwendeten Gemisch im Gegensatz zu bekannten Arbeitsweisen mit sehr hoher Trennschärfe erfolgt.
Das Verfahren hat gegenüber bekannten Arbeitsweisen noch den besonderen Vorteil, dass Gase von hoher Reinheit und gleichbleibender Zusam - mensetzung erhalten werden, die auf einfachste Weise den jeweiligen Erfordernissen angepasst werden können. Als weiterer Vorteil ergibt sich die Möglichkeit zur Herstellung karburierter Gase mit hohem Heizwert und niedrigem Taupunkt unter Verwendung von Kohlenwasserstoff-Gemischen mit sehr weitem Siedebereich in einem einzigen Arbeitsgang.
Die Zusammensetzung der im karburierten Gas enthaltenen Kohlenwasserstoffdämpfe und die Zu- sammensetzung des nicht verdampften flüssigen Gemisches von Kohlenwasserstoffen ist auch vom Men- i genverhältnis der im Gegenstrom zueinandergeführten Gase und des Gemisches flüssiger Kohlenwasser- stoffe abhängig. Dieser Umstand kann in einfacher Weise zur Einstellung eines bestimmten Heizwertes des karburierten Gases ausgenützt werden. Dies geschieht dadurch, dass die Menge des im Gegenstrom zum Gas geführten Kohlenwasserstoffgemisches so bemessen wird, dass die darin enthaltenen niedriger- siedenden Anteile ausreichen, um die angestrebte Heizwerterhöhung zu erzielen.
Die Zusammensetzung der im karburierten Gas enthaltenen Kohlenwasserstoffdämpfe und die Zusammensetzung des nicht ver- dampften flüssigen Gemisches der Kohlenwasserstoffe ist aber auch von der verdampften Kohlenwasser- stoffmenge, der Verdampfungstemperatur und dem Druck abhängig, und es kann deshalb die Erhöhung des Heizwertes des zu karburierenden Gases bzw. die Menge der aus dem Karburiermittel verdampften
Kohlenwasserstoffe auch durch Wahl des Arbeitsdruckes und der Arbeitstemperatur bestimmt werden.
Mit besonderem Vorteil wird das erfindungsgemässe Verfahren bei niedrigen Temperaturen, vorzug- weise etwa bei Raumtemperatur, ausgeführt, da bei einer solchen Arbeitsweise eine ausreichend hohe Heizwerterhöhung des zu karburierenden Gases bei gleichzeitig niedrigem Taupunkt des karburierten Gases erzielt werden kann. Das Arbeiten bei niedrigen Temperaturen wird dadurch erleichtert, dass beim Ver- dampfen von Kohlenwasserstoffen aus dem Karburiermittel dem System Wärme entzogen wird und somit das Karburiermittel und das Gas abgekühlt wird.
Diese Temperaturemiedrigung bewirkt entsprechend der
Abhängigkeit des Dampfdruckes verschiedener Kohlenwasserstoffe von der Temperatur eine Verschiebung der Gleichgewichtsdrücke in dem Sinne, dass relativ mehr niedrigsiedende und immer weniger höher - siedende Kohlenwasserstoffe im Dampf vorhanden sind. Dementsprechend werden die bei niedrigen Tem- peraturen karburierten Gase niedrigere Taupunkte haben als Gase, die bei höheren Temperaturen karbu- riert sind.
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zugeführten Karburiermittels benutzt. Das mit Kohlenwasserstoffen bereits gesättigte Gas wird dann am unteren Ende des Gegenstromapparates eingeführt. Auf diese Weise können im Gegenstromapparat nahezu isotherme Verhältnisse realisiert werden.
Es kann unter Umständen günstig sein, dem am oberen Ende des
Gegenstromapparates zugeführten Karburiermittel durch einen eigenen Kühlkreislauf noch weitere Wärme zu entziehen und so die Temperatur am Kopf des Gegenstromapparates auf beliebig niedrige Temperatur zu bringen. Bei einer solchen Arbeitsweise ist es dann möglich, in einem einzigen Arbeitsgang ein karbu- riertes Gas mit beliebig niedrigem Taupunkt herzustellen.
Erfindungsgemäss kann ein niedriger Taupunkt der karburierten Gase auch dadurch erreicht werden, dass bei erhöhtem Gasdruck gearbeitet wird und dass das bei diesem Druck mit Kohlenwasserstoffen beladene Gas anschliessend teilweise oder ganz entspannt wird.
Wie bereits erwähnt, entspricht der Taupunkt der nach dem erfindungsgemässen Verfahren mit Koh- lenwasserstoffdämpfen karburierten Gase der Sättigungstemperatur, also der Temperatur im Bereich des
Gasaustrittes aus dem Gegenstromapparat. Um den Taupunkt der erfindungsgemäss karburierten Gase noch weiter herabzusetzen und um den gewünschten Heizwert derselben einzustellen, können die karburierten
Gase mit nicht karburierten Gasen vermischt werden.
Mit Vorteil wird das zur Karburierung verwendete Kohlenwasserstoff-Gemisch gleichzeitig dazu benutzt, Verunreinigungen der Gase, z. B. Naphthalin, Öldämpfe, organische Schwefelverbindungen usw., auszuwaschen.
Die bei der Karburierung von Gasen im Gegenstrom auftretenden niedrigen Temperaturen können mit Vorteil dazu benutzt werden, den eventuell im Gas vorhandenen Wasserdampf zu kondensieren und mit dem nichtverdampften Karburiermittel abzuziehen.
Zur Herstellung von Spaltgasen werden in neuerer Zeit in zunehmendem Masse KohlenwasserstoffGemische im Benzin-Siedebereich durch katalytische oderthermischeSpaltung mitWasserdampf und/oder Luft bzw. Sauerstoff zu Spaltgasen umgesetzt, die insbesondere bei der katalytischen Spaltung überwiegend aus Kohlenmonoxyd, Wasserstoff und eventuell Stickstoff bestehen. Das erfindungsgemässe Verfahren kann nun in besonders vorteilhafter Weise mit einem Verfahren zur Spaltgasherstellung aus Kohlenwasserstoffgemischen dadurch kombiniert werden, dass Spaltgase mit einem flüssigen Gemisch von Kohlenwasserstoffen karburiert werden, wobei die niedrigersiedenden Anteile des Kohlenwasserstoffgemisches dampfförmig in das Spaltgas übergehen, und die verbleibenden höhersiedenden flüssigen Kohlenwasserstoffe zur Herstellung des Spaltgases verwendet werden.
Der Vorteil einer solchen Arbeitsweise liegt vor allem darin, dass der Taupunkt der erzeugten Gase bei gleichbleibendem Heizwert viel niedriger liegt als der Taupunkt in an sich bekannter Weise karburierter Gase. Die Abtrennung der niedrigsiedenden Anteile aus den für die Spaltung verwendeten Kohlenwasserstoffen bringt aber technisch noch den weiteren Vorteil, dass sich Kohlenwasserstoffgemische mit engerem Siedebereich bei der katalytischen Spaltung günstiger verhalten.
Durch das erfindungsgemässe Verfahren zur Erhöhung des Heizwertes von Gasen durch Karburieren wird eine Abtrennung der leichter flüchtigen Bestandteile in einem Ausmass bewirkt, wie sie sonst nur durch Feindestillations-, Rektifikations- oder Adsorptionsverfahren erzielt werden kann.
Wenn das Karburiermittel gelöste Gase, z. B. Propan und Butan, enthält, dann werden bei dem vorliegenden Gegenstromverfahren diese Gase restlos vom Gasstrom aufgenommen. Das Verfahren kann demnach auch zum Entfernen gelöster Gase aus flüssigen Gemischen angewendet werden.
Im folgenden wird das erfindungsgemässe Verfahren an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Beispiel l : Für Vergleichsversuche
1. durch Einspritzen
2. durch Verdampfen
3. durch Gegenstromverdampfung wurde jeweils das gleiche synthetische Kohlenwasserstoffgemisch mit
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<tb>
<tb> 25 <SEP> Mol-% <SEP> n-CgH
<tb> 25 <SEP> Mol-% <SEP> n-C6H14
<tb> 25 <SEP> Mol-% <SEP> n-CH
<tb> 25 <SEP> Mol-% <SEP> n-C8H18
<tb>
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Die Zusammensetzung der beim Karburieren aufgenommenen Kohlenwasserstoffe ist aus der Tabelle I ersichtlich. Das verwendete Gas ist hier bei 200C mit Kohlenwasserstoffen gesättigt. weist also einen Taupunkt von 200C auf. In Spalte 1 sind die Vol. -'10 Kohlenwasserstoffe im karburierten Gas angegeben, wenn die entsprechende Menge Kohlenwasserstoffgemisch eingespritzt wird.
In Spalte 2 ist die Zusammensetzung der Kohlenwasserstoffe angegeben, wenn 30% des Kohlenwasserstoffgemisches beim Durchleiten des Gases durch das Karburiermittel bei 200C verdampft werden.
In Spalte 3 ist die Zusammensetzung der Kohlenwasserstoffe angegeben, wenn ebenfalls - wie bei Spalte 2 - 30 Gew.-% bei 200C verdampft wurden, die Verdampfung aber nicht durch einfaches Durchleiten, sondern nach dem erfindungsgemässen Verfahren im Gegenstrom in einer Kolonne durchgeführt wurde. Als Kolonne wurde für diese Laboratoriumsversuche eine 4 m hohe Glaskolonne mit 40 mm Durchmesser verwendet, die mit Raschigringen als Füllkörper beschickt war.
Die grossen Unterschiede in der Zusammensetzung der vom Gas aufgenommenen Kohlenwasserstoffe sind klar ersichtlich. Während das durch Einspritzen karburierte Gas nur 83 g Kohlenwasserstoffe und nur 0, 5 Vol.-% Pentan und das durch Verdampfen karburierte 353 g Kohlenwasserstoffe und 4, 9 Vol.-% Pentan enthält, enthält das durch Gegenstromverdampfung karburierte Gas 712 g Kohlenwasserstoffe mit einem Anteil von 15 Vol.-% Pentan. Diesen Werten entsprechend, ist auch die Verbrennungswärme bei der Gegenstromverdampfung ein Vielfaches, verglichen mit den beiden ändern Verfahren.
Tabelle I
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<tb>
<tb> Verfahren <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3
<tb> Einspritzen <SEP> Verdampfen <SEP> Gegenstromverdampfung
<tb> n-C5H12 <SEP> Vol. <SEP> -% <SEP> 0,5 <SEP> 4,9 <SEP> 15,0
<tb> n-CH14 <SEP> Vol.-% <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> 2, <SEP> 6 <SEP> 4, <SEP> 0 <SEP>
<tb> n-C7HVol.-% <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> 1, <SEP> 7 <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP>
<tb> n-CsH18 <SEP> Vol. <SEP> -0/0 <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> 0. <SEP> 4 <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP>
<tb> g <SEP> KW/Nm3 <SEP> Gas <SEP> 83 <SEP> 353 <SEP> 712
<tb> Verbrennungswärme
<tb> kcal/Nm3 <SEP> 950 <SEP> 4060 <SEP> 8180 <SEP>
<tb>
Durch Verdünnen dieser Gase mit einem Inertgas oder einem Heizgas mit niedrigem Heizwert wurden nun drei karburierte Gase hergestellt, die gegenüber dem nichtkarburierten Gas eine Heizwerterhöhung von 1000 kcal/Nm3 aufweisen.
Die Gegenüberstellung in Tabelle II zeigt besonders deutlich den grossen Vorteil, den das Gegenstromverfahren bietet. Man erkennt, dass bei der Verwendung des gleichen Karburiermittels und gleicher Heizwerterhöhung nach dem Einspritzverfahren einTaupunkt von +220C, durch Verdampfen ein Taupunkt von -9 C und durch Gegenstromverdampfung ein taupunkt von -23 C für das karburierte Gas zu erreichen ist.
Tabelle II
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<tb>
<tb> Verfahren <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3
<tb> Einspritzen <SEP> Verdampfen <SEP> Gegenstromverdampfung
<tb> n-C5H12 <SEP> Vol. <SEP> -% <SEP> 0,53 <SEP> 1,21 <SEP> 1,83
<tb> n-C6H14 <SEP> Vol. <SEP> -% <SEP> 0,53 <SEP> 0,64 <SEP> 0,51
<tb> n-C7H16 <SEP> Vol.-% <SEP> 0,53 <SEP> 0,42 <SEP> 0,15
<tb> n-C8H18 <SEP> Vol. <SEP> -% <SEP> 0,53 <SEP> 0,08 <SEP> 0,03
<tb> Taupunkt <SEP> OC. <SEP> +22 <SEP> -9 <SEP> -23 <SEP>
<tb>
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Beispiel 2 :
In einer Füllkörperkolonne wurden bei 200C und Atmosphärendruck aus einem Kohlenwasserstoff-Gemisch die in einem Inertgasstrom flüchtigen Anteile verdampft, indem das Kohlenwasserstoff-Gemisch in der Füllkörperkolonne von oben nach unten dem von unten nach oben geführten Stick-
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wärme betrug bei diesem Gas 11950 kcal/Nnr. Die folgende Gegenüberstellung in Tabelle III zeigt in Spalte 1 die Zusammensetzung des Testgemisches, das zum Karburieren verwendet wurde, und in Spalte 2 die Zusammensetzung der Kohlenwasserstoffe, die bei der Gegenstromverdampfung in die Gasphase übergegangen sind.
Tabelle III
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<tb>
<tb> 1 <SEP> 2
<tb> n-C5H <SEP> 38,7 <SEP> Mol-% <SEP> 75. <SEP> 6 <SEP> Moln-C6H14 <SEP> 38,7 <SEP> Mol-% <SEP> 20,2 <SEP> Mol-%
<tb> C@H@ <SEP> 2,6 <SEP> Mol-% <SEP> 0,9 <SEP> Mol-%
<tb> 6 <SEP> 6
<tb> n-C7H16 <SEP> 19,3 <SEP> Mol-% <SEP> 3,3 <SEP> Mol-%
<tb> -Cis <SEP> 0, <SEP> 7Mol-% <SEP> 0, <SEP> OMol-% <SEP>
<tb> 100,0 <SEP> Mol-% <SEP> 100,0 <SEP> Mol-%
<tb>
Man sieht, dass der Pentan-Anteil bei dieser Karburierung von 38,7 auf 75, 6 Vol.-% angestiegen ist, während der Oktananteil von 0, 7 Vol.-% im Testgemisch auf Null im karburierten Gas abgesunken ist.
Beispiel 3 : Ein konvertiertes Spaltgas mit einem Heizwert von 2730 kcal/Nm3 sollte durch Karburieren auf einen Heizwert von 4200 kcal/Nm3 gebracht werden. Zum Karburieren wurde ein Benzin mit einem Siedebereich von 43 bis 1640C verwendet. Das Karburieren wurde in einer 4 m langen, mit Raschigringen als Füllkörper gefüllten Kolonne durchgeführt, wobei 20 Vol.-% des Benzins bei 200C und Atmosphärendruck verdampft wurden.
Das aus der Gegenstromkolonne austretende karburierte Gas enthielt 471,6 g/Nm3 Kohlenwasserstoffe der Zusammensetzung, die in der folgenden Tabelle IV Spalte 1 angeführt ist. Dieses bei 20 C gesättigte karburierte Gas wurde mit einem nichtkarburierten Gas in einem solchen Mengenverhältnis vermischt, dass die Verbrennungswärme 4200 kcal/Nm3 betrug. Das Mischgas enthält dann die in Spalte 2 der Tabelle IV in Vol.-% angegebenen Kohlenwasserstoffmengen.
Tabelle IV
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<tb>
<tb> 1 <SEP> 2
<tb> C4H10 <SEP> 11 <SEP> Gew. <SEP> -% <SEP> 0,79 <SEP> Vol.-%
<tb> C5H12 <SEP> 48,9 <SEP> Gew. <SEP> -% <SEP> 1,76 <SEP> Vol.-%
<tb> C6H14 <SEP> 34,4 <SEP> Gew. <SEP> -% <SEP> 1,14 <SEP> Vol.-%
<tb> C7H16 <SEP> 5,7 <SEP> Gew. <SEP> -% <SEP> 0,16 <SEP> Vol.-%
<tb> C8H18 <SEP> 0,0 <SEP> Gew. <SEP> -% <SEP> 0,00 <SEP> Vol.-%
<tb> 100, <SEP> 0 <SEP> Gew.-% <SEP> 3, <SEP> 85 <SEP> Vol.-% <SEP>
<tb>
Dieses Mischgas konnte bei -10 C auf 2,05 atü oder bei 00C auf 4, 7 atü komprimiert werden, ohne dass Kohlenwasserstoffe kondensierten.
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Beispiel 4: Für die Karburierung, die in genau der gleichen Weise, wie in Beispiel 3 angegeben, durchgeführt wurde, wurde ein Spaltgas verwendet, das 58 mg Naphthalin-Nm3 und 1,5 mg Ölnebel/Nm3 sowie 0, 6 Vol. -0/0 Benzol enthielt. In dem aus der Karburierkolonne austretenden Gas konnten weder Naphthalin noch Öl und nur Spuren Benzol nachgewiesen werden. Äthylmerkaptan, das dem Gas vor der Karburierung in einer Menge von 20 mg/Nm3 zugesetzt wurde, ist in der Gegenstromkolonne vollständig ausgewaschen worden.
Beispiel 5 : Ein bei 250C mit Wasserdampf gesättigtes Gas wurde mit Benzin bei 200C und Atmosphärendruck karburiert. In der Sättigungszone der Karburationskolonne wurden Gas- und Benzintemperaturen von +1 C gemessen. Das in die Kolonne eintretende Gas enthielt 40, 2 g Wasserdampf/Nm3, das karburierte Gas nur 7,8 g/Nm3.
Beispiel 6 : Ein erfindungsgemäss nach Beispiel 1 karburiertes Gas mit Kohlenwasserstoffen der in Tabelle III Spalte 2 angegebenen Zusammensetzung wurde durch eine zweite Kolonne im Gegenstrom zu Paraffinöl geleitet. Das aus der Kolonne austretende Gas enthielt Kohlenwasserstoffe folgender Zusammensetzung :
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<tb>
<tb> 91. <SEP> 5 <SEP> Mol-% <SEP> n-C5H
<tb> 8, <SEP> 1 <SEP> Mol-% <SEP> n-C@H.
<tb> 6 <SEP> 14
<tb> 0, <SEP> 4 <SEP> Mol-% <SEP> C6H
<tb> 0,0 <SEP> Mol-% <SEP> C. <SEP> fi16 <SEP>
<tb> 0, <SEP> 0 <SEP> Mol-% <SEP> C <SEP> H18
<tb>
Beispiel 7 : Als Beispiel für die Herstellung eines Starkgases aus einem in grosser Menge in der Stahlindustrie zur Verfügung stehenden Gas mit niedrigem Heizwert wird folgendes Ausführungsbeispiel mit Gichtgas angegeben.
Ein Gichtgas mit einer mittleren Zusammensetzung von 26 Vol. -0/0 Kohlenmonoxyd, 3 Vol. -% Wasserstoff, 8 Vol.-% Kohlendioxyd und 63 Vol.-% Stickstoff mit einem Heizwert von 880 kcal/Nm3 wird in einer Füllkörperkolonne im Gegenstrom bei 200C mit einem Benzin gesättigt, das einen Siedebeginn von 300C und einen Siede-Endpunkt von 1850C aufweist. Die Menge des im Gegenstrom geführten Benzins beträgt pro Nnr* Gichtgas 2, 4 kg.
Es wird ein karburiertes Gas erhalten, das bei dem Prozess pro Nms
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<tb>
<tb> :C <SEP> 51, <SEP> 6 <SEP> g/Nm3
<tb> C <SEP> 231, <SEP> 0 <SEP> g/Nn <SEP>
<tb> C6H14 <SEP> 167, <SEP> 0 <SEP> g/Nm3
<tb> C7H16 <SEP> 27, <SEP> 0 <SEP> g/Nm <SEP>
<tb>
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halten werden, das sich zum Betrieb von Starkgas-Öfen eignet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Kaltkarburierung von Gasen, bei welchem die Gase mit einem flüssigen Gemisch verschieden flüchtiger Kohlenwasserstoffe behandelt und dadurch mit leichter flüchtigen Anteilen dieses Gemisches gesättigt werden, während die flüssig zurückbleibenden höhersiedenden Kohlenwasserstoffe kontinuierlich abgezogen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung der Gase mit dem flüssigen Kohlenwasserstoff-Gemisch in Gegenstromkolonnen mit rektifizierender Wirkung vorgenommen wird, so dass die Gase nach ihrer Sättigung mit Kohlenwasserstoffdämpfen noch weiter im Gegenstrom zu dem zulaufenden flüssigen Kohlenwasserstoff-Gemisch in Wechselwirkung gebracht werden, wodurch eine weitere Anreicherung leichter flüchtiger Kohlenwasserstoffkomponenten im Gas und Abscheidung höhersiedender Anteile aus dem Gas erreicht wird.