AT83145B - Verfahren zur Verwertung der bei der Verkokung der Steinkohle aus der Nebenproduktengewinnung entweichenden Heizgase. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Verwertung der bei der Verkokung der Steinkohle aus der Nebenproduktengewinnung entweichenden Heizgase. 



   Die bei der Verkokung der Steinkohle aus dieser entweichenden Destillationsgase (Koksofengase) werden zur Zeit in der Weise verwertet, dass man ihnen die leicht kondensierbaren und   absorbierbaren   bzw. auswaschbaren Bestandteile, wie Teer, Benzol, die'Stickstoff- (Ammoniak, Cyan) und Schwefelverbindungen nach Möglichkeit entzieht und die aus dieser Nebenproduktengewinnung entweichenden Gase,   genannt"Heizgase"zu   Heizzwecken, mitunter auch zu Beleuchtungszwecken, benutzt. 



   Die vorliegende Erfindung. bezieht sich auf eine wirtschaftlichere Verwertung dieses Heizgases und besteht darin, dass die einzelnen Bestandteile des mit Heizgas bezeichneten Gasgemenges mehr oder weniger weitgehend voneinander getrennt und nach in anderer Anwendung im allgemeinen bekannten Gedanken entsprechend ihren physikalischen und chemischen Eigenschaften zur Erzeugung von besonders hohen Temperaturen, für chemische Synthese, für Luftschiffahrt, für Kühltechnik usw. verwertet werden. 



   Es hat-sich weiter herausgestellt, dass für manche Zwecke eine Trennung der Koksofenheizgase in ihre Einzelbestandteile nicht erforderlich und nicht einmal empfehlenswert   ist, dass vielmehr die Trennung nach Gruppen grössere wirtschaftliche und technische Vorteile bietet und dabei mit einer Verringerung des Energiebedarfes verknüpft ist.   



   Zur Abscheidung der einzelnen Bestandteile wird das aus der Nebenproduktengewinnung entweichende Heizgas stark komprimiert und in bekannter Weise der Wasser-und Kohlensäuregehalt, wie auch etwaige   Schwefel-und Stickstoffverbindungen   entzogen. Das so vorbehandelte Gas wird, wenn nötig, noch stärker komprimiert und so stark abgekühlt, dass sämtliche Bestandteile bis auf den Wasserstoff den verflüssigten Aggregatzustand annehmen. 



  Dieser Zustand lässt sich bereits bei   etwa-inc   und 40 Atm. Druck erreichen. Wenn dann das aus nahezu reinem Wasserstoff bestehende, unverflüssigt geblieben Gas von der Flüssigkeitsmenge getrennt ist, werden die verflüssigten Gase der fraktionierten Destillation unterworfen, die sich um so schärfer durchführen lässt, als die Dampfspannungen der in Betracht kommenden Gase weit auseinander liegen,   st   z. B. beträgt   bei-1500   C die Spannung des verflüssigten Stickstoffs za. 30 Atm., die des Kohlenoxydes 20 Atm., die des Methans 2 Atm. und die des Äthylens nur za,   I0   mm Quecksilbersäule.

   Da jedoch Äthylen gewöhnlich nur in geringen Mengen (za. 2%) im "Heizgase" sich vorfindet, so lässt es sich nach diesem Verfahren infolge des Mitgerissenwerdens durch andere Gase nicht ohne erhebliche prozentuale Verluste durch'einmalige fraktionierte Destillation gewinnen. 



   Unter Umständen empfiehlt es sich daher, das aus der Nebenproduktengewinnung gelangende Gas auf etwa 40 Atm. zu komprimieren und unter diesem Druck bei Temperaturen in der Nähe von   00 C   zuerst durch Behälter mit Wasser oder mit wässeriger Lösung von phosphorsaurem Natron zwecks Absorption von Kohlendioxyd, dann durch einen Behälter mit konzentrierter Kochsalzlösung, Alkohol oder Aceton, welche das Ätylengas aufnehmen, durchzuleiten ; das unabsorbiert gebliebene Gas, das noch immer unter genügend starkem Drucke steht und sich nunmehr aus Methan, Kohlenoxyd, Stickstoff und Wasserstoff zusammensetzt, wird entwässert und auf   etwa-1500 C   abgekühlt ; hiebei verflüssigen sich 

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 wird.

   Daraufhin wird die zurückgebliebene Flüssigkeit, wie bereits oben beschrieben, der fraktionierten Destillation unterworfen. 



   Die Absorptionsflüssigkeiten kann man auch so wählen, dass z. B. eine Flüssigkeit zwei Gasarten absorbiert, so z. B. besitzen einige Alkoholarten grosses   Lösungsvelmögen   für Kohlendioxyd wie für Äthylen. Dieser Umstand kommt besonders dann in Betracht, wenn es sich   daium   handelt, die betreffenden Gase nachträglich aufeinander reagieren zu   lassen.   wie dies z. B. gerade bei der neuerdings vorgeschlagenen Oxydation von   Äthylen mittels   Kohlendioxyd der Fall ist. 



   Wie bereits erwähnt, empfiehlt es sich, das Gas noch vor den Absorbern so stark zu komprimieren, dass das unabsorbiert entweichende Gas noch unter genügendem Drucke bleibt, um bei einer Abkühlung auf   etwa -1500   sich zu verflüssigen. Man sollte meinen, dass infolge der Berührung mit den absorbierenden Flüssigkeiten unter sehr starkem Druck auch solche Gasbestandteile, deren Absorption nicht gewünscht ist und die bei gewöhnlichem 
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   erheblichem'Mass   auflösen würden. In der Wirklichkeit trifft aber dies Bedenken, wie weiter ausgeführt, nur in geringem Masse zu ; i Volumen Wasser absorbiert z. B. bei Atmosphärendruck und   00 C 0'22 Volumen   Äthylen.

   Setzt man das Gasgemenge dem Druck von   50   Atm. aus, so steigt die Löslichkeit, selbst wenn die Gase exakt dem Henry-Dalton'schen Gesetz entsprechen würden, nicht dem Gesamtdrucke, sondern ihrem Partialdruck entsprechend ; bei einem Gasgemenge mit   2%   Äthylen beträgt unter solchen Umständen der Partialdruck 
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 der Kohlensäure durch Wasser sind daher nicht erheblich. 



   Die mit den Gasen unter hohem Druck und bei niedriger Temperatur gesättigten Absorptionsflüssigkeiten lassen bekanntlich bei Entspannung und Erwärmung die absorbierten Gase entweichen, wonach sie von neuem zur Beschickung der Absorber, benutzt werden können. 



   Zur Gewinnung wirtschaftlich wertvoller Gasgemische aus dem Heizgas verfährt man wie folgt. Durch Verdichtung der von Kohlendioxyd und noch etwaigen anderen, leicht kondensierbaren und auswaschbaren Bestandteilen befreiten Koksofenheizgase bei   za. -1500 C   auf etwas über 30 Atm. Druck erhält man ein verflüssigtes Gemenge aller in den Gasen verbliebenen Kohlenstoffverbindungen (Äthylen, Methan, Kohlenoxyd), welches etwas Stickstoff und Wasserstoff aufgelöst enthält. Diese Flüssigkeit geht bei gewöhnlicher Temperatur und teilweiser Entspannung in ein hochkomprimiertes Gasgemenge über, das ein ausserordentlich hohes spezifisches Leucht-,   Heiz-und   Schweissvermögen aufweist und mit Vorteil das Ölgas und für manche Zwecke auch das Acetylengas (Autogas, Dissousgas) ersetzt. 



   Das bei der Herstellung dieses künstlichen   Ölgases   unverflüssigt verbleibende Gemenge von Stickstoff und Wasserstoff kann mit Vorteil, ohne in seine Einzelbestandteile zerlegt zu werden, für chemische Synthese, z. B. zur Ammoniaksynthese, verwendet werden, wobei auch der Expansionsdruck zum Teil wenigstens mitverwertet werden kann. Entspricht das Mengenverhältnis der beiden Gase zueinander nicht dem stöchiometrisch erforderlichen, so wird der fehlende Bestandteil durch Zufuhr von aussen ergänzt.

   Sollten die Gase Überschuss an Stickstoff enthalten, so kann die Korrektur auch in der Weise vorgenommen werden, dass man die abgekühlten und verdichteten Koksofenheizgase sich derartig entspannen lässt, dass das entweichende Gasgemisch sich aus äquivalenten Mengen Wasserstoff und Stickstoff zusammensetzt. 
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Claims (1)

1. zeichnet, dass die von groben Verunreinigungen sowie von Kohlendioxyd und gegebenenfalls von Kohlenoxyd befreiten Gase unter gleichzeitiger Verdichtung so stark gekühlt werden, dass sich die darin enthaltenen Kohlenwasserstoffe veinüssigen. worauf diese von dem übrig bleibenden Gemisch von Stickstoff und Wasserstoff getrennt werden.

   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur-und Druckverhältnisse bei der Trennung der unverflüssigt gebliebenen Gase von dem verflüssigten Gasgemenge so geregelt werden, dass das entweichende Gasgemisch annähernd die gewünschte Zusammensetzung, z. B. i Volumen Stickstoff und 3 Volumen Wasserstoff, aufweist.