DD155998A5

DD155998A5 - Verfahren zur herstellung von gasen aus schweroelen

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Publication number: DD155998A5
Application number: DD21065679A
Authority: DD
Inventors: Tomita Tadayoshi; Sakamoto Takayuki; Shinjoh Toshio; Ishida Toshihiro; Kitagawa Minoru; Takahashi Kunihiro; Hikita Tomoji; Hashimoto Kyoichi
Original assignee: Toyo Engineering Corp
Priority date: 1978-01-27
Filing date: 1979-01-26
Publication date: 1982-07-21
Also published as: JPS6325039B2; DE2902845A1; JPS54101804A; IN150723B; FR2415601B1; FR2415601A1; GB2014604A; GB2014604B

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung von Gasen aus Schweroelen beschrieben, das die folgenden Stufen umfasst: Zerstaeuben eines Schweroels, das bei einer Temperatur unterhalb 250 Grad C unter Normaldruck fliessfaehig ist und Kohlenwasserstoffkomponenten mit einem hohen Molekulargewicht, die durch Erhitzen und Erhoehen der Temperatur nicht vergast werden koennen, enthaelt, Hindurchleiten der zerstaeubten Schweroelteilchen zusammen mit Wasserdampf durch eine Hochtemperaturzone, die von aussen beheizten waermeuebertragenden Trennwaenden begrenzt ist, und anschliessendes Hindurchleiten derselben durch eine Schicht aus einem Katalysator aus Erdalkalimetalloxiden, die in einem Hohlraum angeordnet sind, der nur von Trennwaenden begrenzt ist, die entweder Waerme uebertragen und von aussen beheizt werden, oder die zum Teil waermeisolierend sind und zum Rest Waerme uebertragen und von aussen beheizt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Ga- - sen aus Schwerölen; sie betrifft insbesondere ein Verfahren zur Herstellung einer Gasmischung, die hauptsächlich aus Wasserstoff besteht» durch Umsetzung eines Schweröls, wie Rohöl,' Diesel- oder Heizöl, Rückstandsöl der Destillation unter vermindertem Druck,_ Teer oder Pech, mit einer Wasserdampf enthaltenden Gasmischung in Gegenwart eines Katalysators«

Eine hauptsächlich aus Wasserstoff bestehende Gasmischung wird in großem Umfang in der Industrie als Gas für die Synthese von Ammoniak oder Methanol, als Wasserstoffgas für die Reinigung von Erdöl, als Stadtgas, als industrielles Treibgas und als Reduktionsgas für die Herstellung von Eisen verwendet.

Charakteristik dejr_bekannten technischen Lösungen

Die Geschichte der Herstellung von hauptsächlich aus Wasserstoff bestehenden Gasmischungen ist sehr lang und früher wurden diese Gasmischungen hauptsächlich aus Kohle hergestellt« Beim Übergang von Kohle auf Erdöl als Energiequelle in der chemischen Industrie und in anderen üblichen Industrien wurden hauptsächlich aus Wasserstoff bestehende Gasmischungen in einem großtechnischen Maßstabe aua Erdöl-Kohlenwasserstoffen hergestellt.

Die heute angewendeten Verfahren zur Herstellung von hauptsächlich aus Wasserstoff bestehenden Gasen können grob in

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ein partielles Oxidationsverfahren vom Innenerhitzungstypimd. in ein katalytisches Wasserdampfreformierungsverfahren vom Außenerhitzungstyp eingeteilt werden«

Bei dem partiellen Oxidationsverfahren vom Innenerhitzungstyp wird ein einen Ausgangskohlenwasserstoff, Sauerstoff und Wasserdampf enthaltendes Gas bei einer hohen Temperatur von mehr als I3OO ⁰G unter einem Druck von Punkten (scores) von Atmosphären in einem Reaktionsgefäß bzw«. Reaktor (nachfolgend stets als "Reaktor" bezeichnet) zur Reaktion gebracht, der aus einem leeren, gegenüber der äußeren Umgebung wärmeisolierten Zylinder besteht, unter Bildung eines hauptsächlich aus Wasserstoff bestehenden Gases_e Bei diesem Verfahren können als Ausgangsmaterialien Kohlenwasserstoffe mit einem verhältnismäßig breiten Siedebereich, wie z_e B₈ Rohöle, Dieselbzw, Heizöle und Rückstandsöle der Destillation unter vermindertem Druck, verwendet werden. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß es unter einem hohen Druck durchgeführt werden kann, der für die Reinigung und den Transport der Produktgase geeignet ist« Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß zu seiner Durchführung in der Regel eine große Menge Sauerstoff erforderlich ist*

Großtechnisch wird Sauerstoff in der Regel hergestellt durch Verflüssigung von komprimierter Luft bei einer extrem tiefen Temperatur, um die Luft in Sauerstoff und Stickstoff aufzutrennen. Die Vorrichtung zur Herstellung von Sauerstoff ist daher sehr kostspielig und das Herstellungsverfahren bringt große Personalkosten mit sich_e

Obgleich das partielle Oxidationsverfahren im Hinblick auf

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d.ie Vorrichtung zur Herstellung von Gasen ausgezeichnet und sehr vorteilhaft ist, werden sowohl die Kosten für die Apparatur als auch die Betriebskosten sehr^hoch, weil zur Herstellung von Sauerstoff eine teuere Apparatur erforderlich ist* Dieses partielle Oxidationsverfahren wurde daher früher ausschließlich für die Herstellung von hauptsächlich aus Wasserstoff bestehenden Gasmischungen verwendet, heute ist das partielle Oxidationsverfahren jedoch durch das nachfolgend beschriebene katalytisch^ Wasserdampfreformierungsverfahren vom Außenerhitzungstyp ersetzt«

Bei dem katalytischen V/asserdarnpfreformierungsverfahren vom Außenerhitzungstyp wird ein einen Ausgangskohlenwasserstoff und V/asserdampf enthaltendes Gas bei einer Temperatur von 700 bis 900 ⁰C unter Druck in einem Reaktionsgefäß zur Reaktion gebracht, das aus einem von außen beheizten Metallrohr besteht, in dem sich ein Katalysator befindet, wodurch kontinuierlich ein Gas erhalten wird, das hauptsächlich aus Wasserstoff besteht.

Bevor das derzeit angewendete katalytische Wasserdampfreformierungsverfahren vom Außenerhitzungstyp entwickelt worden war, wurde ein Regenerativverfahren als katalytisches Wasserdampf reformierungsverfahren angewendet» Bei diesem Regenerativverfahren werden ein Ausgangskohlenwasserstoff und Wasserdampf in eine Katalysatorschicht eingeleitet, die vorher in ausreichendem Maße erhitzt worden ist, und die von dem Katalysator zurückgehaltene scheinbare Wärme wird als Reaktionswärme ausgenutzt. Wenn bei diesem Verfahren die Reaktion in diesem Zustand fortgesetzt wird, sinkt die Temperatur der Katalysatorschicht und der freigesetzte Kohlenstoff lage'rt

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sich auf der Katalysatorschicht ab, Wenn daher die Reaktion für eine bestimmte Zeitspanne fortgesetzt wird, wird die Zufuhr des Ausgangsmaterials unterbrochen und der abgelagerte Kohlenstoff wird verbrannt« Das heißt, es ist erforderlich, die Katalysatorschicht durch Verbrennen des abgelagerten Kohlenstoffs erneut in ausreichendem Maße zu erhitzen. Bei diesem Verfahren handelt es sich also um ein diskontinuierliches Verfahrens bei dem Reaktionszyklen und Verbrennungserhitzungszyklen miteinander abwechseln. Als Ausgangsmaterial kann ein Kohlenwasserstoff, der verhältnismäßig schwere Komponenten enthält, wie z_e B«, Rohöl, verwendet werden, die. Durchführung des Verfahrens ist jedoch kompliziert und der Wirkungsgrad (die Ausbeute) ist geringe Dieses Verfahren wird daher heute nur lokal für die Herstellung von Stadtgas angewendet. Als Verbesserung dieses diskontinuierlichen Verfahrens wurde ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem eine Reaktionskolonne und eine Regenerierungskolonne verwendet und Katalysatorteilchen zwischen den beiden Kolonnen im Kreislauf geführt und transportiert werden, um den abgeschiedenen Kohlenstoff zu behandeln, wodurch die Reaktion scheinbar kontinuierlich durchgeführt wird« Der Aufbau des Reaktors für das Führen einer großen Menge des Katalysators im Kreislauf ist jedoch unvermeidlich kompliziert«, Daher wird heute die großtechnische Herstellung von Gasen, die hauptsächlich aus Wasserstoff bestehen, ausschließlich unter Anwendung des kontinuierlichen katalytischen Wasserdampfreformierungsverfahrens vom Außenerhitzungstyp durchgeführt_β

Bei bestimmten Ausführungsformen des kontinuierlichen katalytischen Wasserdampfrefcrmierungsverfahrens vom Außenerhit-Eungstyp, die heute industriell durchgeführt werden, wird ein

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Nickel enthaltender Katalysator verwendet und als Ausgangskohlenwasserstoff wird Erdgas, Propan, Butan oder ein leichter Kohlenwasserstoff, wie z_e B₀ Straight-Naphtha, verwendet»

Dieses kontinuierliche katalytisch^ Wasserdampfreformierungsverfahren hat verschiedene vorteilhafte Eigenschaften. So braucht beispielsweise ein teures Vergasungsmittel, wie Sauerstoff, nicht verwendet zu werden und es kann über einen langen Zeitraum hinweg sehr stabil kontinuierlich durchgeführt werden. Darüber hinaus ist die Zuverlässigkeit der Apparatur sehr hoch und die Investitionskosten und die laufenden Kosten (Betriebskosten) sind gering. Daher stellt dieses Verfahren derzeit das Hauptverfahren für die großtechnische Herstellung von hauptsächlich aus Wasserstoff bestehenden Gasen dar«,

Bei diesem Verfahren können jedoch nur Erdgas, Propan, Butan und leichte Kohlenwasserstoffe, wie Straight-Naphtha, als Ausgangsmaterial verwendet werden und das Verfahren hat den Nachteil, daß Srdölfraktionen, wie Kerosin und leichte Öle und schwere Öle wie Rohöle, Treiböle und Rückstandsöle der Destillation unter vermindertem Druck, als Ausgangsmaterial nicht verwendet werden können, Allgemein gilt, daß mit zunehmendem Molekulargewicht des Ausgangs-Kohlenwasserstoffs sich auf dem Katalysator leicht Kohlenstoff abscheidet. Außerdem wird die vorherige Entfernung von Katalysatorgiften, wie Schwefel und Schwermetallen, schwierig und es werden unver-' meidlich große Mengen an Verunreinigungen in den Reaktor eingeführt und der Katalysator wird leicht vergiftet. Mit den derzeit industriell verwendeten Katalysatoren kann diese Ver-

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giftung nicht vermieden werden« Daher kann dieses Verfahren nicht auf Schweröle angewendet werden,.

Derzeit ist das Problem der Erschöpfung der Uaturvorräte stark in den Vordergrund gerückt und vom Standpunkt der wirksamen Ausnutzung aller Erdölfraktionen aus betrachtet, ist es erforderlich, Schweröle wirksam auszunutzen« Es ist nämlich zn erwartens daß die Preise für leichte Kohlenwasserstoffe, wie Naphtha, steigen und es zunehmend schwieriger wird, diese leichten Kohlenwasserstoffe zu erhalten. Unter diesen Umständen besteht ein außerordentlich wichtiges Problem bei dem kontinuierlichen katalytischen Wasserdampfre~ formierungsverfahren darin, Möglichkeiten zu schaffen, um schwere Kohlenwasserstoffe als Ausgangsmaterial verwenden zu können«, Wenn es möglich wäre, schwere Kohlenwasserstoffe in dem. kontinuierlichen katalytischen Wasserdampfreformierungsverfahren zu verwenden, wäre es möglich, hauptsächlich aus Wasserstoff bestehende Gase aus billigen schweren Kohlenwasserstoffen als Ausgangsmaterial herzustellen, ohne daß teurer Sauerstoff verwendet-werden muß«, und der wirtschaftliche. Wert der verschiedenen Apparaturen für die Herstellung von hauptsächlich aus Wasserstoff bestehenden Gasen würde dadurch erhöhte

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein verbesser tes kontinuierliches Wasserdampfreformierungsverfahren vom Außenerhitzungstyp anzugeben, bei'dem als Ausgangs-Kohlenwasserstoff ein schwerer Kohlenwasserstoff verwendet werden kann,- der bei dem konventionellen Verfahren zur Herstellung

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eines hauptsächlich aus Wasserstoff bestehenden Gases bisher nicht verwendet "werden konnte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch Kombination von aufeinanderfolgenden Verfahrensschritten Schweröle kon- " tinuierlich zu vergasen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Gasen aus Schwerölen umfaßt die folgenden Stufen: Zerstäuben eines Schweröls, das bei einer Temperatur unterhalb 250 C unter Normaldruck fließfähig ist und Kohlenwasserstoffkomponenten mit einem hohen Molekulargewicht, die durch Erhitzen und Erhöhen der Temperatur nicht vergast werden können, enthält, Hindurchleiten der zerstäubten Schwerölteilchen zusammen mit Wasserdampf durch eine Hochtemperaturzone, die von von außen beheizten wärmeübertragenden Trennwänden begrenzt ist, und anschließendes Hindurchleiten derselben durch eine Schicht

aus einem Katalysator aus Erdalkalimetalloxiden, die in einem Hohlraum angeordnet sind, der nur von Trennwänden begrenzt ist, die entweder Wärme übertragen und von außen beheizt werden, oder die zum Teil wärmeisolierend sind und zum Rest Wärme übertragen und von außen beheizt werden*

Erfindungsgemäß wird eine Reaktionstemperatur von 850 bis

1200 ⁰C ι gewendet«

1200 ⁰C und ein Reaktionsdruck von 1 bis 40 Atmosphären an-

Insbesondere wird erfindungsgemäß in der .Weise verfahren, daß man das Schweröl bis auf eine Temperatur von weniger als

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&, s U? G <jf O

500 ⁰C -vorerhitzt, daß man die Zerstäubung in der Stufe (a) in der Weise durchführt, daß die Teilchengröße im Durchschnitt nicht mehr als 200 Mikron beträgt, wobei man den Wasserdampf vorher auf 500 bis 1000 C erhitzt, daß man die Wärmecrackung in der Stufe (b) bei einer Temperatur von 850 bis 1100 ⁰C während einer Verweilzeit von 0*2 bis 30 Sekunden durchführt und daß man die Reformierung in der Stufe (c) für eine Verweilzeit von Oj4 bis 50 Sekunden durchführt«

Dabei wird vorzugsweise der vorerhitzte V/asserdampf zusammen mit einer Sauerstoff, Wasserstoff und Kohlendioxid enthaltenden Gasmischung eingeführt*

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines hauptsächlich aus Wasserstoff bestehenden Gases, das ein wertvolles Rohgas für ein Synthesegas» ein Wasserstoffgas, ein reduzierendes Gas oder ein Stadtgas darstellt, das dadurch gekennzeichnet, ist, daß "man ein Schweröl, insbesondere ein Kohlenwasserstofföl, das bei einer Temperatur unterhalb 250 ⁰C unter Normaldruck fließfähig ist und Komponenten enthält, die durch Erhitzen und Erhöhen der Temperatur nicht vergast werden können, wie z_e B* Rohöl, Treiböl, Rückstandsöl der Destillation unter vermindertem Drucks Teer oder Pech, zusammen mit einem Wasserdampf enthaltenden Gas durch einen Reaktionsbehälter (Reaktor) leitet, der aufweist eine Schwerölzerstäubungseinrichtung, nachfolgend als "Zerstäubungseinrichtung" bezeichnet, ein Rohr, nachfolgend als "Wärmecrackungseinrichtung" bezeichnet, das von außen beheizt sein sollte und nicht mit einem Füllstoff, wie z_e B₀ einem Katalysator, gefüllt ist, und einen Behälter, nachfolgend als "Reformierungseinrichtung" bezeichnet, der -ent-

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weder vollständig von außen beheizt wird oder teilweise von außen beheizt wird und teilweise wärmeisoliert ist und mit einem Katalysator gefüllt ist, wobei die Zerstäubungseinrich-tung und die Warmecrackungseinri.ch.tung kontinuierlich miteinander verbunden sind und die Wärmecrackungseinrichtung direkt oder über eine Leitung mit der Reformierungseinrichtung verbunden ist} wobei das Schweröl bei einer Reaktionsbehälter- Auslaßtemperatur (nachfolgend als "Reaktionstemperatur" bezeichnet) von 850 bis 1200 C unter einem Reaktionsbehälter-Auslaßdruck (nachfolgend als "Reaktionsdruck" bezeichnet) von 1 bis 40 Atmosphären zur Reaktion gebracht wird.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

In der beiliegenden Zeichnung ist der in dem erfindungsgemä ßen Verfahren verwendete Reaktionsbehälter dargestellt. Es zeigen:

Figo 1 bis 4s schematische Darstellungen, die Ausführungs

formen des Reaktionsbehälters erläutern und

Pig. 5ί im Schnitt eine Ausführungsform der Zerstäu bungseinrichtung.

Darin werden für die einzelnen Einrichtungen die folgenden Bezugsziffern verwendet: '

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1, 11, 111, 1111 j Zerstäubungseinrichtung

2, 12, 112, 1112: Wärmecrackungseinrichtung 3_s 13» 113» 1113, 1114: Reformierungseinrichtung*

Die Darstellungen der Figuren 1, 2, 3 und 4 erläutern den Aufbau von typischen Ausführungsformen des in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Reaktionsbehälters_β In dem in Pig» 1 dargestellten Reaktionsbehälter sind die Zerstäubungseinrichtung 1, die Wärmecrackungseinrichtung 2 und die beheizte Reformierungseinrichtung 3 kontinuierlich und integral angeordnet und miteinander verbunden. In dem in der Pig,.2 dargestellten Reaktionsbehälter werden die Wärmecrackungseinrichtung 12 und die beheizte Reformierungseinrichtung 13 durch verschiedene Heizeinrichtungen unabhängig voneinander beheizt und die-Y/ärmecracloingseinrichtung-12 ist über eine Leitung 17 mit der beheizten Reformierungeeinrichtung 13 verbunden» Die Fig_β 3 erläutert einen Reaktionsbehälter, in dem die Wärmecrackungseinrichtung 112 durch eine Leitung 117 mit der'wärmeisolierten Reformierungseinrichtung 113 verbunden ist« Die Fig_e 4 erläutert einen Reaktionsbehälter, bei dem die Reformierungseinrichtung, in eine beheizte Zone 1113 und eine wärmeisolierte Zone III4 unterteilt ist, und die beheizte Zone 1113 ist mit der thermischen Crackungseinrichtung 1112.kontinuierlich verbunden.

Jede der Bezugsziffern 1$, 11 ·₉ 111 und 1111 repräsentiert eine Zerstäubungseinrichtung, jede der Bezugsziffern 2·, 12; 112 und 1112 repräsentiert eine thermische Crackungseinrich- rxmg, und jede'der'Bezugsziffern 3j 13? 113» 1113 und III4 repräsentiert eine Reformierungseinrichtung. Die Reformierungseinrichtungen 3; 13 und III3. werden von außen beheizt

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und die Reforrnierungseinrichtungen 113 und 1114 sind wärmeisoliert. .

Jede der Bezugsziffern 4; 14; 114 und 1115 repräsentiert eine Zuführungsleitung für das Ausgangs-Schweröl'und ^ede der Bezugsziffern 5; 15; 115 und 1116 repräsentiert eine Zuführungsleitung für das Wasserdampf enthaltende Reformierungsgas. Jede der Bezugsaiffern 17 und 117 repräsentiert eine die thermische Crackungseinrichtung 12; 112 mit der Reformierungseinrichtung 13; 113 verbindende Leitung. Die Bezugsziffer 1118 repräsentiert eine Leitung, welche die beiden Reformierungseinrichtungen 1113; 1114 miteinander verbindet. Jede der Bezugsziffern 16; 116 und 1117 repräsentiert eine Beschickungsleitung, die für die Einleitung eines zusätzlichen Gases in die Reformierungseinrichtung 13; 113; 1114 verwendet wird. Jede der Bezugsziffern 6; 18; 118 und 1119 repräsentiert eine Abzugsleitung zum Ablassen eines Reaktionsproduktgases aus dem Reaktionsbehälter,

Das Ausgangs-Schweröl wird im flüssigen Zustand durch die Leitung 4; 14; 114 oder 1115 in die Zerstäubungseinrichtung 1; 11; 111 .oder 1111 eingeführt. Um dem in die Zerstäubungseinrichtung 1; 11; 11.1; 1111 einzuführenden Schweröl eine gute Fließfähigkeit zu verleihen, kann das Schweröl auf eine Temperatur unterhalb 500 C vorerwärmt werden. Außer dieser vorherigen Wärmebehandlung ist keine Vorbehandlung zur Entfernung von Verunreinigungen, wie z. B. Schwefel und Schwermetallen, erforderlich. Durch die Leitung 5; 15; 115 oder 1116 wird überhitzter Wasserdampf, der auf 500 bis 1000 ⁰C erhitzt worden ist, oder eine Gasmischung aus überhitztem Wasserdampf, Sauerstoff, Wasserstoff und Kohlendioxidgas, die

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auf 500 bis 1000 ⁰C erhitzt worden ist, in die Zerstäubungseinrichtung 1; 11; 111; 1111 eingeführt. In der Zerstäubungseinrichtung 1; 11; 111; 1111 wird das Schweröl durch die Druckenergie des Schweröls selbst oder durch die Energie des überhitzten Wasserdampf enthaltenden Gases in feine Plüssig™ keitströpfchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von weniger als 200 /um unterteilt und das auf diese Weise zerstäubte Schweröl wird dann zusammen mit dein überhitzten Wasserdampf enthaltenden Gas in die thermische Crackeinrichtung 2; 12; 112 oder 1112 eingeführt, die kontinuierlich mit der Zerstäubungseinrichtung 1; 11; 111; 1111 verbunden ist»

Die thermische Crackeinrichtung 2; 12; 112; 1112 wird dann von außen beheizt, so daß das Innere bei 850 bis 1100 C gehalten wird, und die feinen Flüssigkeitströpfchen des aus der Zerstäubungseinrichtung 1; 11; 111; 1111 ausgetragenen Schweröls werden erhitzt und thermisch gecrackt und das Schweröl wird vergast und in einen leichten Kohlenwasserstoff überführt unter Bildung eines gasförmigen Produktes. Ein Teil des auf diese Weise gebildeten Gases reagiert mit dem Wasserdampf, dem Sauerstoff und dem Kohlendioxid, die in dem überhitzten Wasserdampf .enthaltenden Gas enthalten sind, und der Kohlenwasserstoff wird in Wasserstoff, Kohlenmonoxid und dergleichen umgewandelt* Die Verweilzeit der Reaktionsflüssigkeit (Reaktionsfluid) in der thermischen Crackungseinrichtung 2; 12; 112; 1112 sollte so sein, daß die Schweröl-Flüssigkeitströpfchen aus der Zerstäubungseinrichtung 1; 11; 111; 1111 vergast«, geklärt und zur Reaktion gebracht werden. Sie werden.in Form einer gasförmigen Substanz von hoher Temperatur in die Reformierungseinrichtung 3; 13s. 113; 1113 eingeführt. Die Verweilzeit beträgt in der Regel 0,2 bis 30 Sekun-

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den, obgleich diese etwas variiert in Abhängigkeit von dem Reaktionsdruck.

Ein in der thermischen Crackungseinrichtung 2» 12; 112; 1112 gebildetes Gas, das enthält oder besteht aus Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxidgas, einem aus dem Schweröl gebildeten, verhältnismäßig leichten Kohlenwasserstoff und Wasserdampf, wird in irgendeine der Reformierungseinrichtungen 35 13; 113 und 1113 eingeführt. Bei der in Fig. 1 oder 4 dargestellten Ausführungsform wird das gasförmige Produkt direkt aus der thermischen Crackungseinrichtung 2; 1112 ohne Durchgang durch eine Leitung in die Reformierungseinrichtung 3; 1113 eingeführt, da die thermische Crackungseinrichtung 2; 1112 kontinuierlich und integral mit der Reformierungseinrichtung 3j 1113 verbunden ist. Bei der in Pig. 2 oder Pig. 3 dargestellten Ausführungsform wird das gasförmige Produkt durch die Leitung 17 oder 117 aus der thermischen Crackungseinrichtung 12; 112 in die Reformierungseinrichtung 13; 113 eingeführt.

Ein zusätzliches Gas, das einen oder mehrere der Bestandteile Wasserdampf, Sauerstoff, Wasserstoff und Kohlendioxidgas enthält, kann je nach Bedarf durch die Leitung 16; 116 oder 117 in die Reformierungseinrichtung 13; 113; 1114 eingeführt werden. Die Einführung des zusätzlichen Gases wird in erster Linie zur Einstellung der Zusammensetzung des Reaktionsproduktgases durchgeführt, .

Bei der Reformierungseinrichtung 3; 13; 113; 1113; 1114 handelt es-sich um einen Reaktor,.der bei einer Reaktionstemperatur von 850 bis 1200 C gehalten wird und mit einem Kataly-

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1 A ß ζβ

sator gefüllt ist.

Der in dem gasförmigen Produkt aus der 'thermischen Crackungseinrichtung 2; 12; 112; 1112 enthaltene Kohlenwasserstoff, der in die Reformierungseinrichtung 3». 13; 113; 1113; 1114 eingeführt wird, reagiert hauptsächlich mit dem Wasserdampf auf dem in der Reformierungseinrichtung 3; 13; 113; 1113; 1114 befindlichen^Katalysator und wird in Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendiosridgas umgewandelt. Wenn Sauerstoff oder Kohlendioxidgas als zusätzliches Gas vorhanden ist, wird die Reformierungsreaktion zwischen dem Kohlenwasserstoff und dem Sauerstoff oder Kohlendioxidgas direkt bewirkt« Diese Reaktionen können durch die folgenden Gleichungen dargestellt werden:

(yi_n + mH₂0 _——* mCO + (m + | CH + 2mEL0 ———4 mC0₉ (2m + ^

Re ak t,ion. ...mit^Sauerstoff«.

C_mH_n + |0₂ ^^ mCO

CH mn

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Reaktion mit Kohlendioxidgas; ^Cm^Hn ^{+ mC0}2 ——* 2mC0 +.§H₂

Bei dem in der Reformierungseinrichtung 3: 13; 113; 1113; 1114 verwendeten Katalysator handelt es sich um einen solchen, der hauptsächlich aus einem Erdalkalimetalloxid, wie z, B, Calciumoxid und Aluminiumoxid, besteht und dieser Katalysator ist im wesentlichen frei von Verunreinigungen, wie z» B, Siliciumdioxid, und er weist eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit und mechanische Festigkeit bei hohen Temperaturen auf. Dieser Katalysator wird hergestellt unter Verwendung einer Mischung aus mindestens einem Vertreter aus der Gruppe Aluminiumoxid, Berylliumoxid, Calciumoxid, Magnesiumoxid und Strontiumoxid und Verbindungen, welche diese Oxide bilden können, die jeweils eine Reinheit aufweisen die hoch genug ist, um einen Katalysator mit einem Siliciumoxidgehalt von weniger als 0,5 Gew*% zu ergeben, und von feuerfesten Calciumaluminat-Teilchen oder solchen feuerfesten Teilchen allein, so daß der Caiciumoxidgehalt in dem fertigen Katalysator mindestens 10 Gew.-% beträgt, Zugabe eines Formhiifsmittels zu dem Ausgangs-"material, Durchkneten der Mischung mit Wasser, Formen der durchgekneteten Mischung und Calcinieren der geformten Mischung bei einer Temperatur oberhalb etwa 1150 C.

Die Verweilzeit der Reaktionsflüssigkeit bzw, des Reaktionsfluids in der Reformierungseinrichtung 3; 13; 113; 1113; 1114 beträgt 0,4 bis 50 Sekunden, wobei die Verweilzeit variiert in Abhängigkeit von dem Reaktionsdruck« Außer diesem Katalysator wird in der erfindungsgemäßen Reformierungseinrichtung 3; 13? 113; 1113; 1114 ein Nickel enthaltender Katalysator

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mit Erfolg verwendet« Als Ausgangs-lickelkomponente für den Katalysator vv'ird feinteiliges nickeloxid verwendet, das erhalten worden ist durch Erhitzen einer üfickelverbindung, die durch Erhitzen zersetzt und in nickeloxid überführt werden kann, in Gegenwart von Sauerstoff auf eine Temperatur von 400 bis 800 C* Als Ausgangscalciumkomponente des Katalysators wird Calciumoxid oder eine Calciumverbindung verwendet, die durch Erhitzen zersetzt und in Calciumoxid überführt werden kann« Als Ausgangs-Aluminiumkomponente wird hochreiner Aluminium-Zement verwendet. Diese Ausgangsmaterialien werden miteinander gemischt, mit Wasser durchgeknetet, geformt, hydratisiert und mehr als einen Tag lang in einer Atmosphäre mit einer hohen Feuchtigkeit, die bei 5 bis 35 C gehalten wird, gehärtet und dann bei 550 bis 1200 ⁰C calciniert zur Herstellung eines Nickel enthaltenden Katalysators- Es ist besonders bevorzugt, einen Katalysator zu verwenden,.der die Uickelkomponente in einer Menge von 10 bis 30 %, berechnet als Nickeloxid, die Calciumkomponente in einer Menge von 20 bis 60 %, berechnet als Calciumoxid, und die Aluminiumkomponente in einer Menge von 10 bis. 70 %, berechnet als Aluminiumoxid, enthält, wobei der Gehalt an Siliciumdioxid weniger als 1 % beträgt» Der durch die Verwendung dieses Nickel enthaltenden Katalysators erreichte Effekt besteht darin, die Wasserstoff ausbeute in dem dabei erhaltenen reformierten Gas zu erhöhen«

Bei der in Fig, 4 dargestellten Ausführungsform wird das Gas aus der thermischen Crackungseinrichtung 1112 in die erste beheizte He formierungsein richtung 11.13 eingeführt, in der das Gas bis zu einem gewissen Grade zur Reaktion gebracht wird, und dann wird das Gas durch die Leitung 1118 in die zweite

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wärmeisolierte Reformierungseinrichtung 1114 eingeführt, in der die Reaktion beendet wird. Bei Bedarf kann durch die Leitung 1117 ein zusätzliches Gas eingeführt werden»

Das Produktgas aus der thermischen Crackungseinrichtung 2; ,12; 112; 1112 wird ggf. zusammen mit dem nach Bedarf eingeführten zusätzlichen Gas, der Reformierungsreaktion des Kohlenwasserstoffs in dem Produktgas unterworfen, wobei man ein reformiertes Gas erhält, das hauptsächlich aus Wasserstoff besteht* Dieses reformierte Gas wird als Produktgas durch die Leitung 6; 18; 118 oder 1119 abgeführt.'In diesem Reaktionsgefäß wird der Reaktionsdruck bei 1 bis 40 Atmosphären gehalten.

In dem konventionellen Verfahren zur katalytischen Vergasung yon Schwerölen kann die Abscheidung von Kohlenstoff in dem Reaktionsbehälter nicht gesteuert (kontrolliert) werden und eine kontinuierliche Vergasung ist unmöglich.

In dem Bestreben, ein katalytisches Vergasungsverfahren zu entwickeln, bei dem die Abscheidung von Kohlenstoff in dem Reaktionsgefäß verhindert werden kann und mit dessen Hilfe eine kontinuierliche Vergasung durchgeführt werden kann, wurden Untersuchungen durchgeführt, und dabei wurde gefunden, daß die Abscheidung von Kohlenstoff verhindert werden kann, wenn man einen Reaktionsbehälter verwendet, der eine Zerstäubungseinrichtung, eine thermische Crackungseinrichtung und eine Reformierungseinrichtung aufweist, und 'Schweröle kontinuierlich katalytisch vergast.

Bs wurde gefunden;, daß es zum stabilen Vergasen eines Schwer-

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öls erforderlich ist, durch die spezifische Kombination aus einer Zerstäubungseinrichtung, einer thermischen Crackungseinrichtung und einer Reformierungseinrichtung einen synergistischen Effekt zu erzielen« Die Zerstäubungseinrichtung spielt eine wichtige Rolle bei der Einführung des .Ausgangsöls in die Reaktionszone_β Ein Schweröl enthält Komponenten, die durch Erhitzen nicht vergaot werden können₉ und diese Komponenten können nicht im gasförmigen Zustand in die Reaktionszone eingeführt werden. Daher werden diese Komponenten unvermeidlich im flüssigen Zustand in die Reaktionszone eingeführte Es wurde'gefunden, daß dann, wenn ein solches Schweröl in die Reaktionszone eingeführt wird,-bei der Verwendung einer Zerstäubungseinrichtung mit einer unzureichenden Funktion wegen der Eigenschaft des Schweröls, wonach die thermische Crackung bei 300 bis 500 ⁰C beginnt, die Reaktionszone mit abgeschiedenem Kohlenstoff sofort verstopft wird. Wenn··-' eine Zerstäubungsdüse mit einer guten Punktion verwendet, jedoch keine thermische Crackungseinrichtung angewendet wird, treffen die durch Zerstäubung des Schweröls gebildeten feinen Flüssigkeitströpfchen kontinuierlich direkt· auf eine Katalysatorschicht auf, und auf der Oberfläche der Katalysatorschicht wird Kohlenstoff abgelagert und er reichert sich dort an und der Reaktionsbehälter wird schließlich verstopft.

Wenn eine Zerstäubungseinrichtung und eine thermische Crakkungseinrichtung verwendet werden, jedoch keine Reformierungseinrichtung vorgesehen ist, ist die Wasserstoffausbeute extrem gering und eine große Menge einer schweren Teerkomponente wird während der Abkühlung des Gases ab dem Auslaß der thermischen Crackungseinrichtung gebildet, ?;elche das Kühlungsrohr verstopft. In einer Hochtemperatur-Reaktionszone,

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die nicht mit einem Katalysator gefüllt ist, geht die Vergasung über einen bestimmten Grenzwert nicht hinaus. Nur dann, wenn die Reaktionsflüssigkeit bz\i'. das Reaktionsfluid durch die Reaktionszone geleitet wird, in des: ein Katalysator vorhanden ists wird das Schweröl vollständig in ein hauptsächlich aus Wasserstoff bestehendes Gas umgewandelt.

Auf Grund von Versuchen wurde gefunden und bestätigt, daß zur kontinuierlichen Durchführung der Wasserdampfreformierung von schweren Ölen in einem Fixbett eine spezifische organische Kombination aus einer Zerstäubungseinrichtung, einer thermischen Crackungseinrichtung und einer Reformierungseinrichtung unerläßlich ist.

Die Kontrolle der Abscheidung von Kohlenstoff in den jeweiligen Einrichtungen und in dem gesamten Reaktionsbehälter wird nachfolgend näher beschrieben.

In Verbindung mit der Abscheidung von Kohlenstoff in.der Zerstäubungseinrichtung wurde hauptsächlich eine Verstopfung der Ölrohrleitungen in der Zerstäubungseinrichtung durch Abscheidung von Kohlenstoff und massives Wachstum von abgeschiedenem Kohlenstoff auf der Oberfläche der thermischen Crackungseinrichtung beobachtet (in der Regel als "Kohlenstoffblume" bezeichnet)«, Es wurde gefunden, daß die Abscheidung von Kohlenstoff in der Zerstäubungseinrichtung vollständig verhindert werden kann durch Einstellung der Viskosität des Ausgangsöls auf weniger als 100 cS, vorzugsweise weniger als 20 cS, durch ungefähre Steuerung (Kontrolle) der Vorerrvarmungstemperatur.und Einstellung der Temperatur des überhitzten Wasserdampfes oder eines überhitzten Wasserdampf

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enthaltenden Gases auf 600 bis 1000 ⁰C. Eine Ausführungsform des Aufbaus der Zerstäubungseinrichtung, die auf wirksame . Weise die Abscheidung von Kohlenstoff verhindert, ist in der Fig. 5 erläutert. In der Pig. 5 -bezeichnen die Bezugsziffern 21 eine Rohrleitung zur Einführung des Ausgangsöls, 22 eine Rohrleitung zur Einführung eines Reformierungsgases, 23 ein äußeres Teil, 24 ein inneres Teil bzw. 25 ein Wärmeisolier- · material»

Es wurde bestätigt, daß die Abscheidung von Kohlenstoff in der thermischen Crackungseinrichtung dadurch verhindert werden kann, daß man die Innentemperatur bei 850 bis 1100 C hält und das Wasserdampf/Kohlenstoff-Verhältnis (das Verhältnis der Strömungsmenge von Molekülen überhitzten Wasserdampfs zur Strömungsmenge der Kohlenstoffzahl in dem Ausgangsöl) bei mindestens 2 hält. Natürlich sollte die Zerstäubungseinrichtung die Fähigkeit haben, das Schweröl in Flüssigkeitströpfchen mit einem Teilchendurchmesser von weniger als 200 /Um fein aufzuteilen. In Verbindung mit der Abscheidung von Kohlenstoff im Falle der Vergasung eines Schweröls in einer Reformiermigseinrichtung, nämlich in einem mit einem Katalysator gefüllten Reaktor, wurde angegeben, daß der Kohlenstoff vollständig in dem katalytischem Reaktionsbehälter abgeschieden wird, daß der Kohlenstoff auf vorhes? abgeschiedenem Kohlenstoff abgeschieden wird, so daß der abgeschiedene Kohlenstoff wächst, und der Reaktionsbehälter schließlich verstopft wird, und daß eine verhältnismäßig geringe Menge Kohlenstoff in den feinen Poren des Katalysators abgeschieden wird und so den Katalysator zerstört«

Es wurde nun gefunden_s daß diese Abscheidung von Kohlenstoff

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in der Reformierungseinrichtung vollständig verhindert werden kann, wenn man den oben genannten Katalysator, der hauptsächlich aus Calcium und Aluminium besteht, für einen Teil oder das gesamte Katalysatorbett verwendet, das Wasserdampf/ Kohlenstoff-Verhältnis auf mindestens 2 einstellt und das Schweröl bei einer Reaktionstemperatur von 850 bis 1200 ⁰C zur Reaktion bringt. Der Reaktionsdruck ist nicht besonders kritisch» Ein Schweröl wird in der Regel unter Normaldruck oder bei erhöhtem Druck vergast»

Wie aus der vorstehenden Erläuterung hervorgeht, liefert die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur kontinuierlichen' Herstellung eines hauptsächlich aus Wasserstoff bestehenden Gases aus einem Schweröl unter Normaldruck oder bei erhöhtem Druck, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Abscheidung von Kohlenstoff verhindert wird durch Verwendung eines Reaktionsbehälters, der eine Reihe aus einer Zerstäubungseinrichtung, einer thermischen Crackungseinrichtung und einer Reformierungseinrichtung aufweist, durch Einstellung der Viskosität des Ausgangs-Schweröls in der Zerstäubungseinrichtung auf einen Wert von weniger als 200 .cS, vorzugsweise von weniger als 20 cS, durch Einstellung der Temperatur.des überhitzten Wasserdampfes oder eines überhitzten Y/asserdampf enthaltenden Gases auf 600 bis 1000 ⁰C, durch Einstellung der Reaktionstemperatur auf 850 bis 1200 ⁰C, durch Einstellung des Wasserdampf/Kohlenstoff-Verhältnisses auf mindestens 2 und durch Verwendung des oben genannten Katalysators, der als Hauptkomponenten Calcium und Aluminiumoxid und ggf. Nickel enthält, in der Reformierungseinrichtung,

Die Erfindung wird nachfolgend in den in der folgenden Tabel-

Berlin

AP C 10 G/210 6ί?6 GZ 54 9β6 13

- 22 -

ί 0656

1979

le I zusammengefaßten Beispielen näher erläutert, oline jedoch darauf beschränkt zu sein.

Die Reaktionsdauer der Reaktion in jedem Beispiel ist in der letzten Spalte der Tabelle I angegeben. In jedem Beispiel wurde gefunden, daß dann, wenn der Reaktionsbehälter nach kontinuierlicher Durchführung der Reaktion für den angegebenen Zeitraum zerlegt und sein Inneres überprüft wurde, gefunden wurde, daß die Abscheidung von Kohlenstoff oder eine andere Störung, welche die Fortsetzung der Reaktion unmöglich machte, nicht vorhanden war und daß gewünschtenfalls die kontinuierliche Vergasung weiter durchgeführt werden' konnte. Die Eigenschaften der in den Beispielen verwendeten Ausgangsöle sind in der weiter unten folgenden Tabelle II angegeben.

Tabelle I

Reaktionsbehälter

Beispiel 1 Beispiel 2

Typ

Pig. 1

wie in Beispiel 1

Zerstäubungseinrichtung

Pig. 5

wie in Bei, spiel 1

Thermische Crackungsein	• ~ 59	120
richtung	. - 0,4	4
Innendurchmesser (mm)
Länge (m)

Berlin, den 13, 9. 1979 AP G 10 G/210 656 GZ 54 966 18

21Q656

Tabelle I - Portsetzung Reaktionsbedingungen Beispiel 1 Beispiel 2

Reformierungseinrichtung Innendurchmesser (mm) Länge (m)

Katalysator (1) Katalysator (2) Bemerkungen

Ausgangsöl

Beschickungsrate (kg/h) BescMckungs temperatur (⁰C) Reformierungsgas (kg/h) Reformierungstemperatür (⁰C) Reaktionsdruck (atm) Reaktionstemperatür (⁰C)

59	120	Iranisches schweres Rohöl
0,6	6	50
CaO, Al₂O₃	wie in Bei spiel 1	50
# in dem Erhitzungs ofen waren eine wie in Bei thermische Crak- spiel 1 kungseinrichtung und eine Refor-· mierungseinrich tung aus dem gleichen einzigen Rohr angeordnet	H₂O, 220
Kuweit-Rohöl	750
0,6	15
50	1020
K₂O, 3,6
600
30
1050

Berlin, den 13» 9ο 1979 AP C 10 G/210 656 GZ 54 966 18

-24« 2106 56

Tabelle I - Portsetzung

Reaktionsbedingungen " Beispiel 1 Beispiel 2

Ergebnisse	61,8	60,0
Analysenwerte des Produktgases	6,9	10,7
H₂ (VoI, ~5ß)	17,6	16,4.
CO (VoI♦-%)	13,1	12,4
CO₂ (VoI,-%)	0,5	0,5
CH₄ (VoI,-%)
IT₂, Ar, H₂S (Vol,-#)

Betriebsdauer (h) 48 96

Berlin, den 13. 9. 1979 AP C 10 G/210 656 GZ 54 966 18

Tabelle I - Portsetzung

Reaktionsbehälter	Beispiel 3	Beispiel 4	-	120
Typ	wie in Bei spiel 1	Pig» 1	4
Zerstäubungseinrichtung	wie in Bei spiel 1	Pig. 5
Thermische Crackungseinrich- tung		120
Innendurchmesser (mm)	wie in Bei spiel 2	6
Länge (m)	wie in Bei spiel 2	CaO, Al₂O₃
Reformierungseinrichtung		CaO, Al₂O₃, HiO
Innendurchmesser (mm)	wie in Bei spiel 2	wie in Bei spiel 1
Länge (m)	wie in Bei spiel 2
Katalysator (1)	CaO, Al₂O₃	wie in Bei spiel 2
Katalysator (2)	CaO, Al₂O₃, JiO
Bemerkungen	wie in Bei spiel 1
Reaktionsbedingungen
Ausgangsöl	wie in Bei spiel .2

Berlin» der. 13. 9. 1979 ' AP C 10 G/210 659 GZ 54 966 18

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Tabelle I -· Fortsetzung Reaktionsbedingungen

Beschickungsrate (kg/h) Beschickungstemperatur ( C) Reformierungsgas (kg/h)

Reformierungsgastemperatür

(⁰C) Reaktionsdruck (atm)

Reaktionstemperatur (⁰C) 1040 1020

Beispiel 3	Beispiel	220 50	4
40	50
50	50
HgO, 250	H₂O, CO₂,	und
940 10	• 900 10

Ergebnisse	des Produktgases	67,5	58,9
Analysenwerte	(Vol.-%)	11,5	13,9
H₂	(VoI,-%)	16,1	21,3
CO	(Vol.-*)	4,4	4,8
COg	(VoI,-%)	0,5	0,5
CH₄	(Vol.-#)	96	96
N₂, Ar, HgS	(h)
Betriebsdauer

Berlin, den 13« 9. 1979 AP C 10 G/21.0. 656 GZ 54 966 18

~ 27 -

Tabelle I - Fortsetzung	Beispiel 5	Thermische Crackungseinrichtung	120	Beispiel 6
Reaktionsbehälter	Big. 3	Innendurchmesser (mm)	4,5	wie in Bei spiel 5
2yp	Fig. 5	Länge (m)		wie in Bei spiel 5
Zerstäubungseinrichtung	Reformierungseinrichtung	120
	Innendurchmesser (mm)		wie in Bei spiel 5
Länge (m)	CaO, Al₂O^	wie in Bei spiel 5
Katalysator (1)	-
Katalysator (2)		wie in Bei spiel 5
		wie in Bei spiel 5
CaO,-Al₂O₃
CaO, Al₂Oo
HiO

Bemerkungen

warmeisolier- wie in Beite Reformie- spiel 5 ruBgseinrichtung

Ausgangsöl

Rückstand d, wie in BeiDestillation spiel 5 unter vermindertem Druck von Iranischem Schweröl

Berlin, den 13, 9. 1979 . AP C 10 G/210 656 GZ 54 966 18

- 28 - 2 1 06 56

Tabelle I - Fortsetzung Reaktionsbedingungen

Beispiel 5	Beispiel 6
40	40
300	300
H₂O, 200	H₂O, 200
850	900
10	10
950	920

Beschickungsrate (kg/h) Beschickungstemperatur ( C) Reformierungsgas (kg/h) Reformierungsgastemperatur

Re ak ti on s druck (atm) Reaktionstemperatür (⁰C)

Ergebnisse	des Produktgases	62,3	67,8
Analysenwerte	(Vol.-Si)	7,8	6,9
H₂		17,2	19,5
CO	.(VoI,-SS)	12,0	7,-1
co₂	(Vol.-Sf)	0,7	0,7
CH₄	(VoI,-SS)
Ho, Ar, H₀S

Betriebsdauer 96 48

Berlin, den 13. 9. 1979 AP C 10 G/210 656 GZ 54 966 18

~ 2

Tabelle I - Portsetzung

Reaktionsbehälter	Beispiel 7	Thermische Crackungseinrichtung	59	Beispiel 8
Typ	Fig. 3	Innendurchmesser (mm)	2	Fig, 4
Zerstäubimgseinrichtung	Fig. 5	Länge (m)		wie in Bei spiel 1
Reformierungseinrichtung	175
Innendurchmesser (mm)	0,4	59
Länge (m)	CaO, Al₂O₃	0,8
Katalysator (1)	CaO, Al₂Oo
Katalysator (2)	NiO	59 + 175
	1,2 + 0,4
CaO, Al₂Oo
CaO, Al₂Oo,
NiO

Bemerkungen

wärmeisolierte in dem Erhit-Reformierungszungsofen waeinrichtung ren eine thermische Crakkungseinrichtung und eine erste Reformierungseinrichtung aus dem gleichen Rohr und eine wärmeisolierte zweite Reformierungsein richtung vorgesehen

Berlin, den 13. 9, 1979 AP C 10 G/210 656 GZ 54 966 18

- 30 ~ 210 6 56

Tabelle I - Fortsetzung Reaktionsbedingungen Beispiel 7 Beispiel 8

Ausgangsöl

Beschickungsrate (kg/h)

Beschickungstemperatur ( C) Reformierungsgas (kg/h)

Zusatzgas

Reformierungsgastemperatur (⁰C) 900 Reaktionsdruck (atm) Reaktionstemperatur ( C)

Ergebnisse

Analysenwerte des Produktgases H₂ (Vol.-?6) CO

CO₂ CH_-

H₂S (Vol.-^

Rückstand d. Khafgi-Rohöl Destillation unter vermin dertem Druck von Irani schem Schwer öl	1,9 .
	50
250	H₂O, 12
H₂O, 11,5	Luft
Luft	900
900	5
5	1050
1040

51,9	52,5
9,1	8,5
15,4	15,6
0,5	0,4
22,5	. 22,6
0,6	0,4

Betriebsdauer

Tabelle II Eigenschaften der Ausgangsöle

Kuweit-^Rohöl Iranisches schweres Rohöl Rückstand der Khafgi-Rohöl Destillation unter vermindertem Druck von Iranischem Schweröl

Spezifisches Gewicht Kohlenstoff A/asserstoff-

0,853 (22⁰C) 0,871 (15⁰C) 1,03 (25⁰C) 0,897 (15⁰C)

Gewichtsverhältnis	6,81	6,64
Schwefel (Gew,-%)	2,93	2,0 '
Vanadin (ppm)	24	+7
Destillationseigen schaften. .(⁰C)
Anfangs-Siedepunkt	33	38
20 (Vol.-%) 40 (Vol.-#) 60 (7ol.-%)	145 253 357	148 • 253 292
Endpunkt	364 (70 Vol.-g)	300 (79 VoI*-%)

7,94 3,29 3 + 3

7,01

2,3

62,5

36

168 258 284

300 (75 Vol.-S

VJl Q

VO O

αν

Cr> CJ3 Pj

->· (V) Ö 00 -¹

ON VD

Claims

Erfindungsanspruch

1. Verfahren zur Herstellung von Gasen au3 Schwerölen, gekennzeichnet dadurch, daß man

a) ein Schweröl, das bei einer Temperatur unterhalb 250 C und be.i Normaldruck fließfähig ist und Kohlenwasserstoff komponenten mit einem hohen Molekulargewicht enthält, die durch Erhitzen und Erhöhen der Temperatur nicht vergast werden können, zerstäubt,

b) die zerstäubten Schwerölteilchen zusammen mit Wasserdampf durch eine Hochtemperaturzone leitet, die von von außen beheizten wärmeübertragenden Wänden begrenzt ist, und sie dann

c) durch eine Schicht eines Katalysators aus Erdalkalimetalloxiden leitet, die sich in einer Zone befindet, die nur von von außen beheizten wärmeübertragenden Trennwänden oder von Trennwänden begrenzt ist, die zum Teil wärmeisolierend sind und zum Rest Wärme übertragen und von außen beheizt werden,

2, Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß man als Schweröl Rohöl, Diesel- bzw. Heizöl, das Rückstandsöl der Destillation unter vermindertem Druck, Teer oder Pech verwendet*

3« Verfahren nach Punkt 1 und/oder 2, gekennzeichne-t dadurch, daß· man eine Reaktionstemperatur von 850 bis 1200 ⁰C und einen Reaktionsdruck von 1 bis 40 Atmosphären anwendet«

Berlin, den 13, 9* 1979 AP C 10 G/210 656 GZ 54 966 18

. . - 33 - 2 1 06 56

4» Verfahren nach mindestens einem der Punkte 1 bis 3? gekennzeichnet dadurch, daß man das Schweröl bis auf eine Temperatur von weniger als 500 C vorerhitzt, daß man die Zerstäubung in der Stufe (a) in der Weise durchführt, daß die Teilchengröße im Durchschnitt nicht mehr als 200 Mikron beträgts wobei man den Wasserdampf vorher auf 500 bis 1000 ⁰C erhitzt, daß man die Wärmecrackung in der Stufe (b) bei einer Temperatur von 850 bis 1100 C während einer Verweilzeit von O₅2 bis 30 Sekunden durchführt und daß man die Reformierung in der Stufe (c) für eine Ver« weilzeit von O₅.4 bis 50 Sekunden durchführte

5« Verfahren'nach Punkt 4? gekennzeichnet dadurch, daß man den vorerhitzten Wasserdampf zusammen mit einer Sauerstoff, Wasserstoff und Kohlendioxid enthaltenden Gas-' mischung einführt _B

6_e Verfahren nach mindestens einem der Punkte 1 bis 5? gekennzeichnet dadurch, daß man einen Katalysator verwendet, der aus Calciumoxid auf einem Aluminiumoxidträger besteht und im wesentlichen frei von Siliciumdioxid ist«

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