BE372577A - - Google Patents

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BE372577A
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Description

       

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  Prooédé de traitement des gaz de fours à ooke et autres mélanges gazeux riches en hydrooarbures gazeux. 



   Il est déjà connu de décomposer les gaz de fours à ooke et autres gaz résultant d'une distillation,par compression et par refroidissement à basse température, en leurs constituants et d'utiliser ensuite ces constituants, séparément ou par grou- pes, pour différents usages s'adaptant particulièrement à leurs propriétés. 



   En particulier, ce mode opératoire à acquis de l'im- portanoe dans son applioation à la synthèse de l'ammoniaque et à l'hydrogénation, car il permet, déjà dans des installations de dimensions relativement modestes, d'obtenir l'hydrogène, ou 

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 le mélange   hydrogène-azote,   de façon très économique. 



   Aussi longtemps que les usines de traitement de ceux- ci n'ont pas d'utilisation suffisante pour le méthane et d'au- tres hydrocarbures, qui s'échappent dans ce procédé, on a ten- dance à employer pour la décomposition en leurs éléments, au- tant que possible, des gaz de fours à coke qui présentent une teneur en hydrogène aussi élevée que possible. On est parvenu, dans une certaine mesure,à obtenir de tels gaz de fours à co- ke, comme les demandeurs l'ont déjà   précédemment   recommandé, en n'utilisant à cet effet que les gaz de fours à coke provenant de la seconde moitié de la période de distillation.

   Il est vrai que l'on doit ainsi se oontenter de ne soumettre que la moitié environ des gaz de fours à coke à une décomposition en leurs constituants et renoncer complètement à l'utilisation des quan- tités toujours importantes d'hydrogène contenues dans les gaz de fours à coke s'échappant pendant la première moitié de la période de distillation. 



   La présente invention a pour but d'accroître forte- ment la production de l'hydrogène libre dans le traitement de tels mélanges gazeux. On atteint ce résultat en mettant en li- berté l'hydrogène combiné, oontenu sous forme d'hydrocarbures dans le mélange gazeux à traiter, par le oraoking ou dissooia- tion, connu en lui-même, et en augmentant ainsi notablement la teneur des gaz de fours à coke, ou d'autres mélanges gazeux à traiter, en hydrogène libre, qui entre seul en ligne de compte pour la séparation par refroidissement à basse température. 



   Le carbone des hydrooarbures soumis au oraoking se sépare ainsi pour la plus grande partie sous forme de suie ou de graphite. Cependant, il est parfois plus avantageux d'effec- tuer le oraoking en présence de vapeur d'eau et de catalyseurs, en particulier de bauxite, de façon à éviter la séparation de 
A oarbone. Il est toutefois très difficile, dans un oas oomme dans 

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 l'autre, de oonduire l'opération de oraoking de telle maniè- re que les hydrocarbures de décomposent complètement, étant donné qu'on devrait alors employer des températures trop éle- vées et des vitesses trop faibles de passage des gaz.

   En rè- gle générale, il 'se produit ainsi approximativement le change- ment suivant dans la composition et dans le volume des gaz de fours à   ooke   traités (il sera   supposé   que dans ce cas le orao- king a lieu aveo séparation de suie): 
1000 1. de gaz de fours à ooke, donnent après le cracking: consistant en :

   ,   50% = 500 litres d'hydrogène 75% = 900 litres 22%,= 220 de méthane ) 20% = 20 " d'éthane @ 60 litres 1,2% = 12 de OnHm 1,2% = 12 " d'oxyde de carbone 5% = 60 litres 3% 30 " d'acide carbonique 1% = 12 litres 0,8% = 8 d'oxygène 16% = 160 " d'azote 14% = 168 litres   
Il ressort de ce tableau qu'avec 100m3 de gaz de fours à coke, à partir desquels on pourrait au maximum séparer 
50m3 d'hydrogène, on peut, grâce à la dissociation précédemment mentionnée, obtenir (1,2 x 75) = 90m3 d'hydrogène. 



   Si on effectue le oraoking avec addition d'une quan- tité de vapeur d'eau telle qu'on évite la réparation de oarbo- ne élémentaire, le rendement en hydrogène devient encore plus favorable, comme il ressort de l'essai suivant: 
On a saturé de vapeur d'eau, à 60 C. environ, du gaz de fours à coke provenant de l'installation de récupération de sous-produits, et on l'a fait passer, à 900 C. environ, sur de la bauxite rouge (riche en fer), portée à   l'incandescence.   



   A partie de 1000 litres du gaz de fours à coke de la   oomposition   indiquée ci-dessus, on a obtenu 1503 litres d'un gaz de la composition   suivante :     Hydrogène .............. 71% -   1070 litres 
Méthane et   éthane.....,.   4% = 60 litres 
Oxyde de   carbone .......

   14,5%-   218 litres   Azote..................10,5%=   155 litres 

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Si on fait passer le gaz, ainsi soumis au cracking, en ajoutant encore de la vapeur d'eau, à une température un peu plus basse, par exemple à 600 C., sur des oatalyseurs appro- priés, on peut transformer, conformément à la réaction connue 00 + H2O=CO2+H2, une partie importante de l'oxyde de carbone, oontenu dans le gaz soumis au   cracking,   en acide oarbonique, en augmentant la teneur en hydrogène. 



   Cette transformation de l'oxyde de carbone n'exige pas un nouvel apport de chaleur. On peut au contraire procéder comme suit : on ajoute aux gaz, soumis au oraoking et sortant à 900 C. environ, par injection   d'eau,   un peu de vapeur d'eau et on les fait passer ensuite, à 600 C. environ, sur un oataly- seur, obtenu par exemple par réduction d'un mélange de 150 gr.   le   nitrate de chrome et 850 gr. de nitrate de fer. 



   Par une telle transformation des 1503 litres de gaz, obtenus par oraoking à partir de 1000 litres de gaz brut, on obtient 1780 litres d'un gaz présentant la composition sui- vante:   Hydrogène........................74, 5 % = 1300 litres Méthane et éthane................ 4, 5 % = 72 litres Oxyde de carbone................. 5,6 % = 98 litres Anhydride oarbonique............. 8,6 % = 150 litres Azote............................ 9,0 % = 160 litres   
Comme il ressort de ce tableau, on peut, par ce mode opératoire, en partant de la même quantité de gaz de fours à coke, obtenir, au lieu de 500 litres, 1000 litres ou même 1300 litres d'hydrogène. 



   L'hydrogène est toutefois, comme on le voit, mélangé avec du méthane et d'autres hydrocarbures, et surtout il présen- te une teneur importante en oxyde de carbone, oe qui le rend   impropce   à son utilisation directe pour la plupart des applica- tions de synthèse. Or, il a été constaté qu'il y a, au point de vue technique, et économique, un avantage important à soumettre de tels mélanges gazeux, très riches en hydrogène, se formant 

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 par le oracking, au traitement par refroidissement à basse température et par compression, de telle manière qu'il reste de l'hydrogène pur ou un mélange d'hydrogène et d'azote, par ce qu'on obtient ainsi, à partir du gaz de fours à ooke une quantité approximativement double ou même encore plus grande d'hydrogène et paroe que, d'autre part, on obtient,

   à partir de 100m3 de gaz traité par refroidibsement à basse température, 75 m3 d'hydrogène (au lieu de 50m3   d'hydrogène   par traitement direot des gaz de fourb à coke). Le rendement des appareils de séparation, ainsi que la consommation d'énergie par m3 d'hydro- gène produit, deviennent ainsi de 50 % plus favorables. 



   Les résultats éoonomiques de ce fait sont très impor- tants : à   oôté   des frais résultant de la consommation d'énergie,   o'est   en effet à peu près exclusivement les frais d'amortisse- ment et de rémunération du capital qui exeroent une influence déterminante sur le prix de revient total d'hydrogène ou de mé- langes d'hydrogène et d'azote à partir des gaz de fours à coke. 



  Grâce à l'accroissement du rendement, qui s'élève à 50 % et même davantage, pour la même consommation absolue d'énergie et pour les mêmes dimensions des appareils, le prix de revient diminue, déjà pour ces raisons, dans la même mesure. En réalité, le prix de revient est abaissé dans une mesure encore plus grande, oar la puissance de production et la sécurité de fonotionnement de l'installation, lorsqu'on travaille oonformément à la présente invention, sont notablement améliorées,à savoir pour les motifs suivants :   , Il   est connu que les appareils de décomposition de mélanges gazeux en leurs constituants, par refroidissement à basse température, ne peuvent pas travailler de faon oontinue pendant un temps illimité.

   Pour des mélanges gazeux se trouvant dans des conditions aussi bonnes que possible, comme ouest le oas par exemple pour la décomposition de l'air en ses éléments, il se produit en règle générale, même   pour/la   surveillance la 

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 plus soigneuse, après 20 à 30 jours de service, une diminution du rendement de l'installation, par suite de   l'accumulation   de constituants qui se séparent par congélation, par exemple de l'eau, de l'acide oarbonique, etc..., à l'intérieur de l'appa- reil. Il faut alors mettre les appareils de séparation hors de service, les dégeler, les laver en y faisant passer des gaz chauds, et ensuite les refroidir à nouveau. Ceci provoque une et interruption du fonctionnement de deux à trois jours/en outre des pertes très importantes de froid.

   Dans le traitement des gaz de fours à coke dans les appareils de séparation par refroi- dissement à basse température, on tend naturellement aussi à éliminer au préalable, aussi complètement que possible, les oons tituants facilement oongelables. On réussit à débarrasser plus ou moins complètement les gaz de fours à ooke de vapeur d'eau, d'acide oarbonique, d'hydrogène sulfuré, d'ammoniaque, de vapeur de benzène.

   Mais il a été constaté qu'en outre de ces consti- tuants secondaires, dans les gaz de fours à ooke, il existe enco- re d'autres constituants, par exemple de l'acétylène et d'autres hydrocarbures aoétyléniques et des oxydes d'azote, en partiou- lier AzO, dont l'élimination préalable est difficile et qui peuvent en   particulier   constituer un danger pour les appareils, d'autant plus que lors de la   décongélation   ils présentent une tendance à l'auto-décomposition, parfois même avec des phéno- mènes d'ignition.

   Or, ces constituants secondaires des gaz de fours à coke, les plus désagréables pour la marche des appareils, sont détruits à un haut degré lors du oraoking des gaz de fours à coke, de sorte que les appareils, dans lesquels on traite des gaz de fours à coke soumis au cracking, ont une durée de service beaucoup plus longue, en même temps que la sécurité de fonction- nement ainsi que la puissance de produotion de l'installation sont notablement accrues. 



   0'est également la raison pour laquelle il est beau- 

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 ooup plus avantageux de soumettre les gaz de fours à ooke   d'a-   bord au oraoking et de les décomposer ensuite par compression et refroidissement à basse température, que d'opérer par exem- ple en déoomposant d'abord les gaz de fours à coke par refroi- dissement à basse température en leurs constituants distincts et en soumettant seulement ensuite au oraoking des hydrooarbu- res   léquéfiés,par   exemple le méthane, et en mélangeant les pro- duits de oraoking ainsi obtenus, oonsistant en un mélange ga- zeux d'hydrogène, méthane, oxyde de carbone,   eto...,   aux gaz de fours à coke à traiter danb les appareils de décomposition par refroidissement à basse température..

   Aveo un tel mode opératoi- re, les appareils de séparation doivent traiter une quantité de gaz beauooup plus grande, car l'un des groupes de oonsti- tuants des gaz de fours à   ooke, à   savoir les hydrooarbures, doit paroourir les appareils au moins deux fois, en fait même plusieurs fois, à savoir une fois à l'état d'hydrocarbures non soumis au oraoking, et l'autre fois à l'état de mélanges sou- mis au   oraoking,   qui entraînent approximativement un tiers d'hy- drooarbures non déoomposés, qui se séparent alors aveo les hy- drooarbures des gaz de fours à ooke frais et qui sont à nouveau soumis à l'opération de   cracking.   



   Si même un tel mode opératoire permet   d'accroître   la quantité d'hydrogène libre pouvant être obtenu à partir de gaz de fours à coke, il ne se produit ainsi d'ailleurs nulle- ment une diminution de la charge des appareils, mais toute l'ins tallation (les appareils d'épuration préalable, les compresseurs de gaz et les appareils de décomposition) est encore soumise à des efforts plus élevés par suite du trajet répété de la fr o- tion des hydrocarbures des gaz de fours à coke. La consommation d'énergie, de même que les frais d'exploitation, sont ainsi ac- crus au lieu d'être abaissés notablement,   oomme/ dans   le cas de la présente invention. 

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   De même, au point de vue technique, un mode opéra- toire, dans lequel un mélange de gaz frais de fours à coke est   sou@is   à un refroidissement à basse température avec un mélange gazeux, se formant par oraoking   d'hydrocarbures,   est indubitablement désavantageux, étant donné que les gaz frais de fours à coke introduisent toujours à nouveau les constituants si nuisibles, comme l'acétylène et les oxydes d'azote, dans les appareils de décomposition. 



   Conformément à la présente invention, on chauffe par conséquent les gaz de fours à coke, avec ou sans addition de Tapeur d'eau, à des températures si élevées que les hydrocarbu- res y contenus sont dissociés (dans certains cas avec   séparation   de suie ou de graphite). Le mélange gazeux qui en résulte, très riche en hydrogène, est alors comprimé, est ensuite débarrassé, suivant l'une des méthodes connues, d'anhydride oarbonique, de suie, de restes éventuels d'acétylène, de composés sulfurés, etc....,et est alors   soums,   de manière connue, à la sépara- tion par refroidissement à basse température.

   On peut   @ons   dé- rer celle-ci, dans le cas présent, également   oomme   une sorte d'épuration de gaz, car on réussit ainsi, à partir du mélange restant d'hydrogène et d'azote, par le "lavage", connu en lui- même, avec de l'azote liquéfié, à éliminer l'oxyde de carbone, ainsi que d'autres constituants secondaires, tels que le métha- ne,   etc....   de façon si parfaite que le mélange restant d'hydro- gène et d'azote peut être utilisé directement pour la   synthè-   se avec catalyse. 



   Dans beaucoup de cas, il peut être avantageux de com- primer les gaz de fours à coke déjà avant le cracking. La disso- oiation des hydrocarbures a alors lieu sous pression, de la ma- nière   oonnue   en elle-même, et le mélange gazeux formé, riche en hydrogène, est alors, sans être détendu, comme décrit plus haut, soumis à la décomposition par refroidissement à basse tempéra- 

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   ture   et au lavage par l'azote   liquéfié.   De façon analogue, on peut également traiter d'autres mélanges riches en hydrogè- ne, par exemple des mélanges obtenus par le oraoking de gaz naturel ou d'hydrocarbures liquides ou de leurs mélanges, par refroidissement à basse température, en vue de leur transfor- mation en hydrogène pur ou en un mélange d'hydrogène et d'azo- te.



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  Process for the treatment of gas from ooke furnaces and other gas mixtures rich in gaseous hydroarbon gases.



   It is already known to decompose the gases of ooke ovens and other gases resulting from distillation, by compression and by cooling at low temperature, into their constituents and then to use these constituents, separately or in groups, for different uses particularly adapted to their properties.



   In particular, this operating mode has acquired importance in its applioation to the synthesis of ammonia and to hydrogenation, because it already makes it possible, in installations of relatively small dimensions, to obtain hydrogen, or

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 the hydrogen-nitrogen mixture, very economically.



   As long as plants for treating these do not have sufficient use for the methane and other hydrocarbons which escape in this process, there is a tendency to be used for the decomposition into their As far as possible, elements of coke oven gases which have as high a hydrogen content as possible. To a certain extent, such coke oven gases have been achieved, as the applicants have previously recommended, using only the coke oven gases from the second half for this purpose. of the distillation period.

   It is true that we must thus be content with subjecting only about half of the coke oven gases to decomposition into their constituents and completely renounce the use of the still large quantities of hydrogen contained in the gases. coke ovens escaping during the first half of the distillation period.



   The object of the present invention is to greatly increase the production of free hydrogen in the treatment of such gas mixtures. This is achieved by setting free the combined hydrogen, contained in the form of hydrocarbons in the gaseous mixture to be treated, by oraoking or dissolving, known in itself, and thus significantly increasing the content of Coke oven gas, or other gas mixtures to be treated, into free hydrogen, which alone is taken into account for the separation by cooling at low temperature.



   Most of the carbon in the hydroarbons subjected to oraoking is thus separated out in the form of soot or graphite. However, it is sometimes more advantageous to carry out the oraoking in the presence of steam and catalysts, in particular bauxite, so as to avoid the separation of
A oarbone. It is, however, very difficult, in an oas such as

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 the other, to conduct the oraoking operation in such a way that the hydrocarbons decompose completely, since too high temperatures and too low gas passage speeds would then have to be employed.

   As a rule, approximately the following change thus takes place in the composition and in the volume of the gases of the oke furnaces treated (it will be assumed that in this case the orao- king takes place with soot separation) :
1000 1. of gas from ooke ovens, after cracking: consisting of:

   , 50% = 500 liters of hydrogen 75% = 900 liters 22%, = 220 of methane) 20% = 20 "of ethane @ 60 liters 1.2% = 12 of OnHm 1.2% = 12" of carbon monoxide 5% = 60 liters 3% 30 "of carbonic acid 1% = 12 liters 0.8% = 8 oxygen 16% = 160" nitrogen 14% = 168 liters
It emerges from this table that with 100m3 of coke oven gas, from which one could at most separate
50m3 of hydrogen, one can, thanks to the previously mentioned dissociation, obtain (1.2 x 75) = 90m3 of hydrogen.



   If the oraoking is carried out with the addition of a quantity of water vapor such that the repair of elemental carbon is avoided, the hydrogen yield becomes even more favorable, as emerges from the following test:
Coke oven gas from the by-product recovery plant was saturated with water vapor at about 60 ° C. and passed, at about 900 ° C., over steam. red bauxite (rich in iron), ignited.



   From 1000 liters of coke oven gas of the composition indicated above, 1503 liters of a gas of the following composition were obtained: Hydrogen .............. 71% - 1070 liters
Methane and ethane .....,. 4% = 60 liters
Carbon monoxide .......

   14.5% - 218 liters Nitrogen .................. 10.5% = 155 liters

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If the gas, thus subjected to the cracking, is passed, by further adding water vapor, at a slightly lower temperature, for example at 600 ° C., through suitable oatalysts, it is possible to transform, in accordance with the known reaction 00 + H2O = CO2 + H2, an important part of carbon monoxide, oontained in the gas subjected to cracking, in oarbonic acid, increasing the hydrogen content.



   This transformation of carbon monoxide does not require a new supply of heat. On the contrary, one can proceed as follows: one adds to the gases, subjected to oraoking and leaving at approximately 900 C., by injection of water, a little water vapor and they are then made to pass, at approximately 600 C., on an oatalyzer, obtained for example by reducing a mixture of 150 gr. chromium nitrate and 850 gr. of iron nitrate.



   By such a transformation of the 1503 liters of gas, obtained by oraoking from 1000 liters of raw gas, one obtains 1780 liters of a gas having the following composition: Hydrogen ............ ............ 74.5% = 1300 liters Methane and ethane ................ 4.5% = 72 liters Carbon monoxide .. ............... 5.6% = 98 liters Oarbonic anhydride ............. 8.6% = 150 liters Nitrogen ..... ....................... 9.0% = 160 liters
As emerges from this table, it is possible, by this procedure, starting from the same quantity of coke oven gas, to obtain, instead of 500 liters, 1000 liters or even 1300 liters of hydrogen.



   Hydrogen is however, as can be seen, mixed with methane and other hydrocarbons, and above all it has a high content of carbon monoxide, which makes it unsuitable for its direct use for most applications. synthesis. However, it has been observed that there is, from a technical and economic point of view, an important advantage in subjecting such gas mixtures, which are very rich in hydrogen, forming

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 by oracking, to treatment by cooling to low temperature and by compression, so that pure hydrogen or a mixture of hydrogen and nitrogen remains, by what is thus obtained, from the gas from ooke furnaces an approximately double or even still greater quantity of hydrogen and paroe that, on the other hand, one obtains,

   from 100m3 of gas treated by cooling to low temperature, 75m3 of hydrogen (instead of 50m3 of hydrogen by coke oven gas treatment). The efficiency of the separation devices, as well as the energy consumption per m3 of hydrogen produced, thus become 50% more favorable.



   The economic results of this fact are very important: apart from the costs resulting from the consumption of energy, it is in fact almost exclusively the costs of depreciation and return on capital that exert a decisive influence. on the total cost price of hydrogen or mixtures of hydrogen and nitrogen from coke oven gases.



  Thanks to the increase in efficiency, which amounts to 50% and even more, for the same absolute energy consumption and for the same dimensions of the devices, the cost price decreases, already for these reasons, to the same extent. . In reality, the cost price is lowered to an even greater extent, where the production power and the operational safety of the installation, when working in accordance with the present invention, are notably improved, namely for the reasons. It is known that apparatuses for the decomposition of gas mixtures into their constituents, by cooling to low temperature, cannot work continuously for an unlimited time.

   For gas mixtures which are in as good a condition as possible, such as western oas for example for the decomposition of air into its elements, it generally occurs even for / monitoring the

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 more careful, after 20 to 30 days of service, a decrease in the efficiency of the installation, due to the accumulation of constituents which separate by freezing, for example water, carbonic acid, etc. ., inside the appliance. It is then necessary to put the separators out of service, thaw them, wash them by passing hot gases through them, and then cool them again. This causes a and interruption of the operation of two to three days / in addition very important losses of cold.

   In the treatment of coke oven gases in low-temperature cooling separators, there is of course also a tendency to pre-remove, as completely as possible, the easily freezable constituents. We succeed in ridding more or less completely the gases of ooke furnaces of water vapor, oarbonic acid, hydrogen sulphide, ammonia, and benzene vapor.

   However, it has been found that in addition to these secondary constituents, in the gases from ooke ovens, there are also other constituents, for example acetylene and other aoetylenic hydrocarbons and oxides. 'nitrogen, in particular AzO, the prior elimination of which is difficult and which can in particular constitute a danger for the apparatus, especially since during thawing they exhibit a tendency to self-decomposition, sometimes even with ignition phenomena.

   Now, these secondary constituents of coke oven gases, the most unpleasant for the operation of the apparatus, are destroyed to a high degree during the oraoking of the coke oven gases, so that the apparatuses, in which the gases of Coke ovens subjected to cracking have a much longer service life, at the same time that the operational safety as well as the production power of the installation are notably increased.



   This is also the reason why it is beautiful.

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 oou more advantageous to subject the gases from onboard ooke ovens to oraoking and then to decompose them by compression and cooling at low temperature, than to operate for example by first deoomosing the gases from coke ovens by cooling to low temperature in their separate constituents and only thereafter subjecting to oraoking lequalified hydroarbs, for example methane, and mixing the oraoking products thus obtained, oonsisting in a gaseous mixture of hydrogen, methane, carbon monoxide, eto ..., to coke oven gases to be treated in decomposition equipment by cooling at low temperature.

   With such an operating procedure, the separation apparatuses have to process a much larger quantity of gas, since one of the groups of oonstituents of the oke oven gases, namely the hydroarbons, must appear in the apparatuses at least. twice, in fact even several times, namely once in the state of hydrocarbons not subjected to oraoking, and the other time in the state of mixtures subjected to oraoking, which entail approximately one third of hy - non-deoomposed drooarbons, which then separate with the hydrocarbons from the gases from fresh ooke ovens and which are again subjected to the cracking operation.



   If even such a procedure makes it possible to increase the quantity of free hydrogen which can be obtained from coke oven gas, there is thus no reduction in the load on the apparatuses, but all the time. The plant (pre-scrubbers, gas compressors and decomposition devices) is subjected to even greater stresses as a result of the repeated path of the hydrocarbon fraction of the coke oven gases. The energy consumption, as well as the operating costs, are thus increased instead of being significantly reduced, as in the case of the present invention.

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   Likewise, from a technical point of view, a mode of operation, in which a mixture of fresh gases from coke ovens is subjected to low temperature cooling with a gas mixture, formed by the combustion of hydrocarbons, is undoubtedly disadvantageous, since fresh gases from coke ovens always re-introduce such deleterious constituents, such as acetylene and nitrogen oxides, into the decomposition apparatus.



   In accordance with the present invention, therefore, the coke oven gases are heated, with or without the addition of water mixer, to temperatures so high that the hydrocarbons contained therein are dissociated (in some cases with separation of soot or graphite). The resulting gas mixture, which is very rich in hydrogen, is then compressed and is then freed, according to one of the known methods, of carbonic anhydride, soot, any residues of acetylene, sulfur compounds, etc. .., and is then subjected, in known manner, to the separation by cooling to low temperature.

   We can derive this, in the present case, also as a kind of gas cleaning, because one succeeds thus, starting from the remaining mixture of hydrogen and nitrogen, by the "washing", known in itself, with liquefied nitrogen, to remove carbon monoxide, as well as other secondary constituents, such as methane, etc ... so perfectly that the remaining mixture d The hydrogen and nitrogen can be used directly for the synthesis with catalysis.



   In many cases it can be advantageous to compress the coke oven gases already before cracking. The dissociation of the hydrocarbons then takes place under pressure, in a manner known in itself, and the gas mixture formed, rich in hydrogen, is then, without being expanded, as described above, subjected to decomposition by low temperature cooling

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   ture and washing with liquefied nitrogen. Similarly, it is also possible to treat other mixtures rich in hydrogen, for example mixtures obtained by the oraoking of natural gas or liquid hydrocarbons or their mixtures, by cooling to low temperature, with a view to their transformation. - conversion to pure hydrogen or to a mixture of hydrogen and nitrogen.


    

Claims (1)

R E S U M E L'invention vise 1.- Un procédé de traitement des gaz de fours à coke en vue de permettre d'obtenir, à partir de ceux-ci, des quanti- tés beauooup plus grandes d'hydrogène ou de mélanges d'hydro- gène et d'azote, caractérisé en ce qu'on chauffe les gaz de fours à ooke à une température telle que les hydrocarbures y oontenus sont dissociés pour la plus grande partie, après quoi on soumet le mélange gazeux résultant, riche en hydrogène, à la déoomposition en ses constituants distincts ou en groupes de constituants, par compression et refroidissement à basse température; ainsi qu'à un lavage par de l'azote liquéfié, de sorte qu'il ne reste à l'état gazeux que l'hydrogène ou un mé- lange d'hydrogène et d'azote. ABSTRACT The invention aims 1.- A process for treating coke oven gases with a view to obtaining, from them, much larger quantities of hydrogen or mixtures of hydrogen and nitrogen , characterized in that the gases of the ooke furnaces are heated to a temperature such that the hydrocarbons contained therein are for the most part dissociated, after which the resulting gas mixture, rich in hydrogen, is subjected to deoomposition in its constituents separate or in groups of constituents, by compression and cooling at low temperature; as well as washing with liquefied nitrogen, so that only hydrogen or a mixture of hydrogen and nitrogen remains in the gaseous state. 2.- Un procédé pour accroître le rendement en hydro- gène ou en mélanges d'hydrogène et d'azote à partir de gaz de fours à ooke ou d'autres gaz riches en leurs hydrooarbures ou de leurs mélanges, suivant 1, oaraotérisé en ce qu'on produit la dissooiation (oraoking) de ces gaz, après leur saturation par des quantités suffisantes de vapeur d'eau, à une tempéra- ture élevée (par exemple à 800 ou 900 C.) et dans oertains cas en utilisant des catalyseurs connus, par exemple de la bauxite, et en ce qu'on fait ensuite passer les gaz chauds, ré- sultant du oraoking, à nouveau enriohis de vapeur d'eau à une <Desc/Clms Page number 10> température un peu plus basse, (par exemple à 500 ou 600±0.), sur les catalyseurs connus, par exemple des catalyseurs fer- ohrôme, de sorte qu'une grande partie de l'oxyde de carbone, 2.- A process for increasing the yield of hydrogen or of mixtures of hydrogen and nitrogen from ooke furnace gases or other gases rich in their hydro-carbonates or their mixtures, according to 1, oaraoterized in that one produces the dissolving (oraoking) of these gases, after their saturation by sufficient quantities of water vapor, at a high temperature (for example at 800 or 900 C.) and in some cases by using known catalysts, for example bauxite, and in that the hot gases, resulting from the oraoking, are then passed through again enriohis of water vapor to a <Desc / Clms Page number 10> slightly lower temperature, (for example at 500 or 600 ± 0.), on known catalysts, for example ferrohromic catalysts, so that a large part of the carbon monoxide, formé lors du cracking, est transformée en anhydride oarboni- que, en vue de produite un accroissement ultérieur des quanti- tés d'hydrogène. formed during cracking is converted into carbon dioxide, with a view to producing a further increase in the amounts of hydrogen. 3.- Un mode opératoire du procédé suivant 1 et 2, caractérisé en ce qu'on soumet les gaz de fours à coke ou d'au- tres gaz riohes en hydrocarbures ou leurs mélanges, à l'état fortement oomprimé, au chauffage en vue de la dissociation de leurs hydrocarbures, après quoi le mélange gazeux résultant, riche en hydrogène, est soumis, sans compression ultérieure, au traitement suivant 1. 3.- An operating mode of the process according to 1 and 2, characterized in that the gases from coke ovens or other gases riohes in hydrocarbons or their mixtures, in the highly compressed state, are subjected to heating in view of the dissociation of their hydrocarbons, after which the resulting gas mixture, rich in hydrogen, is subjected, without subsequent compression, to the following treatment 1.
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