DD155998A5 - METHOD FOR PRODUCING GASES FROM HEAVY-SOILS - Google Patents

METHOD FOR PRODUCING GASES FROM HEAVY-SOILS Download PDF

Info

Publication number
DD155998A5
DD155998A5 DD21065679A DD21065679A DD155998A5 DD 155998 A5 DD155998 A5 DD 155998A5 DD 21065679 A DD21065679 A DD 21065679A DD 21065679 A DD21065679 A DD 21065679A DD 155998 A5 DD155998 A5 DD 155998A5
Authority
DD
German Democratic Republic
Prior art keywords
temperature
gas
reaction
catalyst
heavy
Prior art date
Application number
DD21065679A
Other languages
German (de)
Inventor
Tomita Tadayoshi
Sakamoto Takayuki
Shinjoh Toshio
Ishida Toshihiro
Kitagawa Minoru
Takahashi Kunihiro
Hikita Tomoji
Hashimoto Kyoichi
Original Assignee
Toyo Engineering Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Engineering Corp filed Critical Toyo Engineering Corp
Publication of DD155998A5 publication Critical patent/DD155998A5/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/38Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
    • C01B3/384Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts the catalyst being continuously externally heated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/38Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Catalysts (AREA)

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.A process is described for producing gases from gravels comprising the steps of: atomizing a gravure which is flowable at a temperature below 250 degrees C under normal pressure and hydrocarbon components having a high molecular weight which does not gasify by heating and raising the temperature can be, contains, passing the atomized Schwelerelteilchen along with water vapor through a high-temperature zone, which is bounded by externally heated heat-transferring Trennwaenden, and then passing them through a layer of a catalyst of Erdalkalimetalloxiden, which are arranged in a cavity bounded only by dividing walls is that either heat transferred and heated from the outside, or are partially heat-insulating and transferred to the rest of the heat and heated from the outside.

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«The invention relates to a process for the production of gases from heavy oils; in particular it relates to a process for the preparation of a gas mixture consisting mainly of hydrogen by reacting a heavy oil such as crude oil, diesel or heating oil, residual oil of distillation under reduced pressure, tar or pitch, with a gas mixture containing water vapor in the presence of a gas mixture catalyst "

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.A gas mixture mainly composed of hydrogen is widely used in industry as a gas for the synthesis of ammonia or methanol, as a hydrogen gas for the purification of petroleum, as town gas, as an industrial propellant and as a reducing gas for the production of iron.

Charakteristik dejr_bekannten technischen LösungenCharacteristic of known technical solutions

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.The history of producing gas mixtures mainly composed of hydrogen is very long, and in the past these gas mixtures were mainly made from coal. "The transition from coal to petroleum as an energy source in the chemical industry and in other common industries has been largely made up of hydrogen gas mixtures on a large scale produced from petroleum hydrocarbons.

Die heute angewendeten Verfahren zur Herstellung von hauptsächlich aus Wasserstoff bestehenden Gasen können grob inThe methods used today for the production of gases consisting mainly of hydrogen can be roughly in

Berlins den 13, SU 1979 AP C TO G/210 656 GZ 54 966 18Berlin s the 13, SU 1979 AP C TO G / 210 656 GZ 54 966 18

210 6 56210 6 56

ein partielles Oxidationsverfahren vom Innenerhitzungstypimd. in ein katalytisches Wasserdampfreformierungsverfahren vom Außenerhitzungstyp eingeteilt werden«a partial oxidation method of internal heating type. into a catalytic steam reforming method of external heating type «

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 Gasese Bei diesem Verfahren können als Ausgangsmaterialien Kohlenwasserstoffe mit einem verhältnismäßig breiten Siedebereich, wie ze 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*In the partial oxidation process of the inner heating type, a a starting hydrocarbon, oxygen and steam-containing gas at a high temperature of more than I3OO 0 G under a pressure of points (scores) of atmospheres in a reaction vessel or ". Reactor (hereinafter always referred to as "reactor") reacted, consisting of an empty, insulated from the outside environment cylinder, to form a gas consisting mainly of hydrogen e In this method can be used as starting materials hydrocarbons having a relatively wide boiling range, such as z e B 8 crudes Dieselbzw, heating oils and residual oils of the distillation are used under reduced pressure. This process has the advantage that it can be carried out under a high pressure which is suitable for the purification and transport of the product gases. However, this process has the disadvantage that a large amount of oxygen is generally required to carry it out.

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 siche On a large scale, oxygen is typically produced by liquefying compressed air at an extremely low temperature to separate the air into oxygen and nitrogen. The apparatus for producing oxygen is therefore very expensive and the manufacturing method brings great personal cost is e

Obgleich das partielle Oxidationsverfahren im Hinblick aufAlthough the partial oxidation process with regard to

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

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«the apparatus for producing gases is excellent and very advantageous, both the costs for the apparatus and the operating costs become very high, because an expensive apparatus is required for the production of oxygen. This partial oxidation method was therefore formerly exclusively for the production However, the partial oxidation process is nowadays replaced by the external catalytic heating steam reforming method described below. "

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.In the catalytic V / asserdarnpfreformierungsverfahren from the outer heating type is a put a starting hydrocarbon and V / asserdampf containing gas at a temperature of 700 to 900 0 C under pressure in a reaction vessel for reaction, consisting of an externally heated metal tube in which a catalyst whereby a gas consisting mainly of hydrogen is continuously obtained.

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'rtBefore the external-heating type catalytic steam reforming method currently used was developed, a regenerative process was used as a catalytic steam reforming process. In this regenerative process, an initial hydrocarbon and steam are introduced into a catalyst layer which has previously been sufficiently heated and the apparent retained by the catalyst Heat is used as reaction heat. In this method, if the reaction is continued in this state, the temperature of the catalyst layer lowers and the carbon released lage'rt

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

2 106 562 106 56

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 ze 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 durchgeführtβ Therefore, when the reaction is continued for a certain period of time, the supply of the raw material is stopped and the deposited carbon is burned. That is, it is necessary to sufficiently re-heat the catalyst layer by burning the deposited carbon , Thus, this process is a discontinuous process in which reaction cycles and combustion heating cycles alternate with one another. As starting material can be used a hydrocarbon, which contains relatively heavy components, such as e B "crude oil, which. Implementation of the process is complicated and the efficiency (the yield) is low. This process is therefore only used locally today for the production of town gas. As an improvement to this batch process, a process has been proposed in which a reaction column and a regeneration column are used and catalyst particles are circulated between the two columns and transported to treat the deposited carbon, whereby the reaction is apparently carried out continuously however, the large-scale production of gases mainly composed of hydrogen is performed exclusively by using the external-heating-type continuous catalytic steam reforming method β

Bei bestimmten Ausführungsformen des kontinuierlichen katalytischen Wasserdampfrefcrmierungsverfahrens vom Außenerhit-Eungstyp, die heute industriell durchgeführt werden, wird einIn certain embodiments of the continuous catalytic water-vapor refining process of the external impact type, which are industrially carried out today, there is

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

- 5 - 2 1-0-656- 5 - 2 1-0-656

Nickel enthaltender Katalysator verwendet und als Ausgangskohlenwasserstoff wird Erdgas, Propan, Butan oder ein leichter Kohlenwasserstoff, wie ze B0 Straight-Naphtha, verwendet»Nickel is used containing catalyst and as a starting hydrocarbon is natural gas, propane, butane or a light hydrocarbon such as e B 0 Straight naphtha used »

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«,This continuous catalytic steam reforming process has several advantageous properties. For example, an expensive gasification agent such as oxygen does not need to be used, and it can be carried out very stably continuously over a long period of time. In addition, the reliability of the equipment is very high and the investment costs and running costs (operating costs) are low. Therefore, this process is currently the main process for the large-scale production of mainly hydrogen-containing gases,

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-However, in this method, only natural gas, propane, butane and light hydrocarbons such as straight naphtha can be used as the starting material, and the method has the disadvantage that sulfur fractions such as kerosene and light oils and heavy oils such as crude oils, fuel oils and residual oils of distillation Under reduced pressure, can not be used as the starting material. Generally, as the molecular weight of the starting hydrocarbon increases, carbon readily deposits on the catalyst. In addition, the prior removal of catalyst poisons such as sulfur and heavy metals becomes difficult, and inevitably large amounts of impurities are introduced into the reactor and the catalyst is easily poisoned. With the currently industrially used catalysts, this

Berlin, den 13, 9. 1979 AP C 10 G/210 65G GZ 54 966 18'Berlin, the 13th, 9th 1979 AP C 10 G / 210 65G GZ 54 966 18 '

- β- β

giftung nicht vermieden werden« Daher kann dieses Verfahren nicht auf Schweröle angewendet werden,.Therefore, this procedure can not be applied to heavy oils.

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 erhöhteAt present, the problem of exhaustion of supplies has become much in the foreground and, from the point of view of the efficient use of all petroleum fractions, it is necessary to make effective use of heavy oils. It is true that the prices of light hydrocarbons, such as naphtha, are rising and rising increasingly difficult to obtain these light hydrocarbons. Under these circumstances, an extremely important problem in the continuous catalytic steam reforming process is to provide opportunities to use heavy hydrocarbons as the starting material. "If it were possible to use heavy hydrocarbons in the. continuous catalytic steam reforming process, it would be possible to produce mainly hydrogen-based gases from cheap heavy hydrocarbons as starting material without having to use expensive oxygen, "and the economical. The value of the various apparatuses for the production of gases consisting mainly of hydrogen would thereby be increased

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 HerstellungThe object of the present invention is therefore to provide an improved continuous Außenerhitzstyp Wasserdampfformierungsverfahren, bei'dem can be used as the starting hydrocarbon, a heavy hydrocarbon, - in the conventional method for the preparation

Berlin, den 13. 9* 1979 AP C 10 G/210 656 GZ 54 966 18Berlin, 13.9 * 1979 AP C 10 G / 210 656 GZ 54 966 18

eines hauptsächlich aus Wasserstoff bestehenden Gases bisher nicht verwendet "werden konnte.a gas consisting mainly of hydrogen could not hitherto be used.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch Kombination von aufeinanderfolgenden Verfahrensschritten Schweröle kon- " tinuierlich zu vergasen.The object of the invention is to continuously gasify heavy oils by combining successive process steps.

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 SchichtThe process of the present invention for producing gases from heavy oils comprises the steps of: atomizing a heavy oil which is flowable at a temperature below 250 C under normal pressure and contains hydrocarbon components having a high molecular weight which can not be gasified by heating and raising the temperature; Passing the atomized heavy oil particles together with water vapor through a high temperature zone bounded by externally heated heat transferring partitions and then passing them through a layer

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*of a catalyst of alkaline earth metal oxides, which are arranged in a cavity which is limited only by partition walls which either transfer heat and are heated from the outside, or which are in part heat-insulating and are transferred to the rest of heat and heated from the outside *

Erfindungsgemäß wird eine Reaktionstemperatur von 850 bisAccording to the invention, a reaction temperature of 850 to

1200 0C ι gewendet«1200 0 C ι turned «

1200 0C und ein Reaktionsdruck von 1 bis 40 Atmosphären an-1200 ° C. and a reaction pressure of from 1 to 40 atmospheres

Insbesondere wird erfindungsgemäß in der .Weise verfahren, daß man das Schweröl bis auf eine Temperatur von weniger alsIn particular, the process according to the invention is carried out in the manner that the heavy oil is heated to a temperature of less than

Berlin, den 13. 3. 1979 AP C 10 G/21.0 656 GZ 54-966 18Berlin, March 13, 1979 AP C 10 G / 21.0 656 GZ 54-966 18

&, s U? G <jf O &, 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«500 0 C -vorerhitzt that is carried out in such a way the atomization in step (a), that the particle size is not more than 200 microns in average, with heating the water vapor previously to 500 to 1000 C, characterized in that the Wärmecrackung in carrying out the step (b) at a temperature of 850 to 1100 ° C. for a residence time of 0 * 2 to 30 seconds and carrying out the reforming in step (c) for a residence time of from 0 to 50 seconds «

Dabei wird vorzugsweise der vorerhitzte V/asserdampf zusammen mit einer Sauerstoff, Wasserstoff und Kohlendioxid enthaltenden Gasmischung eingeführt*Preferably, the preheated vapor vapor is introduced together with a gas mixture containing oxygen, hydrogen and carbon dioxide.

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 ze 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 ze B0 einem Katalysator, gefüllt ist, und einen Behälter, nachfolgend als "Reformierungseinrichtung" bezeichnet, der -ent-The invention relates to a process for the preparation of a gas consisting mainly of hydrogen, which is a valuable raw gas for a synthesis gas "a hydrogen gas, a reducing gas or a town gas, which is characterized in that 'one is a heavy oil, in particular a hydrocarbon oil, that is flowable at a temperature below 250 0 C under normal pressure and contains components which can not be gasified by heating and increasing the temperature, such as, e B * crude oil, fuel oil, residual oil of distillation under reduced pressure, tar or pitch, along with a Steam containing gas passes through a reaction vessel (reactor) comprising a Schwerölzerstäubungseinrichtung, hereinafter referred to as "atomizer", a tube, hereinafter referred to as "heat cracker", which should be heated from the outside and not with a filler, such as e B 0 a catalyst is filled, and a container, hereafter referred to as "reformer", which

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

- ' - 9 - 210656- '- 9 - 210656

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.is neither completely heated from the outside or partially heated from the outside and is partially thermally insulated and is filled with a catalyst, the Zerstäubungseinrich-tion and the Warmecrackungseinri.ch.tung are continuously connected and the heat cracking device directly or via a line with the reforming device wherein the heavy oil is reacted at a reaction vessel outlet temperature (hereinafter referred to as "reaction temperature") of 850 to 1200 C under a reactor outlet pressure (hereinafter referred to as "reaction pressure") of 1 to 40 atmospheres.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment.

In der beiliegenden Zeichnung ist der in dem erfindungsgemä ßen Verfahren verwendete Reaktionsbehälter dargestellt. Es zeigen:In the accompanying drawing, the reaction vessel used in the inventive method Shen is shown. Show it:

Figo 1 bis 4s schematische Darstellungen, die AusführungsFig. 1 to 4s schematic representations, the execution

formen des Reaktionsbehälters erläutern undillustrate forms of the reaction vessel and

Pig. 5ί im Schnitt eine Ausführungsform der Zerstäu bungseinrichtung.Pig. 5ί in section an embodiment of the atomizer advertising device.

Darin werden für die einzelnen Einrichtungen die folgenden Bezugsziffern verwendet: 'The following reference numbers are used for each facility: '

Berlin, den 13« 9. 1979 AP C 10 G/210 656 GZ '54 966-18 'Berlin, the 13th 9th 1979 AP C 10 G / 210 656 GZ '54 966-18 '

- 10 - 2 10656- 10 - 2 10656

1, 11, 111, 1111 j Zerstäubungseinrichtung1, 11, 111, 1111 j atomizing device

2, 12, 112, 1112: Wärmecrackungseinrichtung 3s 13» 113» 1113, 1114: Reformierungseinrichtung*2, 12, 112, 1112: heat-cracking device 3 s 13 »113» 1113, 1114: reforming device *

Die Darstellungen der Figuren 1, 2, 3 und 4 erläutern den Aufbau von typischen Ausführungsformen des in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Reaktionsbehältersβ 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 Figβ 3 erläutert einen Reaktionsbehälter, in dem die Wärmecrackungseinrichtung 112 durch eine Leitung 117 mit der'wärmeisolierten Reformierungseinrichtung 113 verbunden ist« Die Fige 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.The representations of Figures 1, 2, 3 and 4 illustrate the structure of typical embodiments of the reaction vessel used in the process of this invention β In the in Pig "reaction vessel shown 1, the atomizer 1, the Wärmecrackungseinrichtung 2 and the heated reforming device 3 continuously and integrally arranged and connected with each other. In the example illustrated in the Pig, .2 reaction vessel the Wärmecrackungseinrichtung 12 and the heated reformer 13 by various heaters heated independently of each other, and the Y / ärmecracloingseinrichtung-12 is connected via a line 17 with the heated Reformierungeeinrichtung 13 »FIG β 3 explains a reaction vessel in which the Wärmecrackungseinrichtung 112 is connected through a line 117 with der'wärmeisolierten reformer 113 "FIG e 4 illustrates a reaction vessel, wherein the reformer, in a heated zone 1113 and a heat insulated zone is divided III4, and the heated Zone 1113 is continuously connected to the thermal cracker 1112.

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 beheiztEach of the reference numerals 1 $, 11 * 9 111 and 1111 represents a sputtering device, each of the reference numerals 2 *, 12; 112 and 1112 represent a thermal cracking device, and each of the reference numerals 3j 13? 113 »1113 and III4 represents a reformer. The reforming devices 3; 13 and III3. are heated from the outside

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

210656210656

und die Reforrnierungseinrichtungen 113 und 1114 sind wärmeisoliert. .and the refining means 113 and 1114 are heat-insulated. ,

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,Each of the reference numerals 4; 14; 114 and 1115 represent a feed line for the output heavy oil and each of the reference numerals 5; 15; 115 and 1116 represents a supply line for the steam containing reforming gas. Each of the reference numerals 17 and 117 represents a thermal cracking device 12; 112 with the reformer 13; 113 connecting line. Reference numeral 1118 represents a line containing the two reforming devices 1113; 1114 connects with each other. Each of the reference numerals 16; 116 and 1117 represents a feed line suitable for introducing an additional gas into the reformer 13; 113; 1114 is used. Each of the reference numerals 6; 18; 118 and 1119 represents a discharge line for discharging a reaction product gas from the reaction vessel,

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, dieThe starting heavy oil is in the liquid state through the line 4; 14; 114 or 1115 in the atomizing device 1; 11; 111 or 1111 introduced. To the in the sputtering device 1; 11; 11.1; 1111 to give a good flowability, the heavy oil can be preheated to a temperature below 500 C. Apart from this previous heat treatment is no pretreatment for the removal of impurities such. As sulfur and heavy metals required. Through the line 5; 15; 115 or 1116 is superheated steam which has been heated to 500 to 1000 0 C, or a gas mixture of superheated steam, oxygen, hydrogen and carbon dioxide gas, the

Berlin, den 13« 9« 1979 AP C 10 G/210 656 GZ 54 966 163Berlin, the 13th "9" 1979 AP C 10 G / 210 656 GZ 54 966 163

~ 12 ~~ 12 ~

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»was heated to 500 to 1000 0 C, in the sputtering device 1; 11; 111; 1111 introduced. In the atomizing device 1; 11; 111; 1111, the heavy oil is subdivided by the pressure energy of the heavy oil itself or by the energy of the superheated steam containing gas into fine plunger droplets having an average particle diameter of less than 200 / um, and the thus atomized heavy oil is then co-containing with the superheated steam Gas in the thermal cracking device 2; 12; 112 or 1112 continuously connected to the atomizing device 1; 11; 111; 1111 is connected »

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-The thermal cracking device 2; 12; 112; 1112 is then heated from the outside so that the inside is kept at 850 to 1100 C, and the fine liquid droplets from the atomizing device 1; 11; 111; 1111 discharged heavy oil are heated and thermally cracked and the heavy oil is gasified and converted into a light hydrocarbon to form a gaseous product. A part of the thus formed gas reacts with the water vapor, the oxygen and the carbon dioxide contained in the superheated steam containing gas, and the hydrocarbon is converted to hydrogen, carbon monoxide and the like * The residence time of the reaction liquid (reaction fluid) in the thermal cracking device 2; 12; 112; 1112 should be such that the heavy oil liquid droplets from the atomizer 1; 11; 111; 1111 gassed, clarified and reacted. They werden.in form of a gaseous substance of high temperature in the reforming device 3; 13s. 113; 1113 introduced. The residence time is usually 0.2 to 30 seconds.

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

1 06561 0656

den, obgleich diese etwas variiert in Abhängigkeit von dem Reaktionsdruck.although this varies somewhat depending on the reaction pressure.

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.An in the thermal cracking device 2 »12; 112; 1112 formed gas containing or consists of hydrogen, carbon monoxide, carbon dioxide gas, a relatively light hydrocarbon formed from the heavy oil and steam, is in any of the reforming means 35 13; 113 and 1113 introduced. In the embodiment shown in Fig. 1 or 4, the gaseous product is directly from the thermal cracking device 2; 1112 without passage through a line in the reforming device 3; 1113, since the thermal cracking device 2; 1112 is continuously and integrally connected to the reformer 3j 1113. When in Pig. 2 or Pig. In the embodiment shown in FIG. 3, the gaseous product is passed through line 17 or 117 from thermal cracking device 12; 112 in the reforming device 13; 113 introduced.

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, .An additional gas containing one or more of the constituents water vapor, oxygen, hydrogen and carbon dioxide gas can, as required, through the line 16; 116 or 117 in the reforming device 13; 113; 1114 be introduced. The introduction of the additional gas is carried out primarily to adjust the composition of the reaction product gas,.

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-In the reforming device 3; 13; 113; 1113; 1114 is a reactor which is kept at a reaction temperature of 850 to 1200 ° C. and is reacted with a catalyst.

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

1 A ß ζβ1 Aβ ζβ

sator gefüllt ist.filled.

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:The gaseous product from the thermal cracking device 2; 12; 112; 1112 hydrocarbon contained in the reformer 3 ». 13; 113; 1113; 1114 reacts mainly with the steam on the reformer 3; 13; 113; 1113; 1114 catalyst and is converted to hydrogen, carbon monoxide and carbon dioxide gas. When oxygen or carbon dioxide gas is present as additional gas, the reforming reaction between the hydrocarbon and the oxygen or carbon dioxide gas is effected directly. These reactions can be represented by the following equations:

(yin + mH20 _——* mCO + (m + | CH + 2mEL0 ———4 mC09 (2m + ^(yi n + mH 2 0 _-- * mCO + (m + | CH + 2mEL0 --- 4 mC0 9 (2m + ^

Re ak t,ion. ...mit^Sauerstoff«.Re ak t, ion. ... with ^ oxygen. "

CmHn + |02 ^^ mCOC m H n + | 0 2 ^^ mCO

CH mnCH mn

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

_ 2 1 0-6 56_ 2 1 0-6 56

Reaktion mit Kohlendioxidgas; CmHn + mC02 ——* 2mC0 +.§H2 Reaction with carbon dioxide gas; C m H n + mC0 2 - * 2mC0 + .§H 2

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.In the reformer 3: 13; 113; 1113; The catalyst used in 1114 is one composed mainly of an alkaline earth metal oxide such as, B, calcium oxide and alumina, and this catalyst is substantially free of impurities such as B, silica, and has excellent heat resistance and mechanical strength at high temperatures. This catalyst is prepared by using a mixture of at least one of alumina, beryllia, calcia, magnesia and strontia and compounds capable of forming these oxides, each having a purity high enough to produce a catalyst having a silica content of less than 0.5% by weight and calcium aluminate refractory particles or refractory particles alone, such that the content of calcium oxide in the finished catalyst is at least 10% by weight, addition of a molding aid to the starting material, kneading mixing with water, shaping the kneaded mixture and calcining the shaped mixture at a temperature above about 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 KatalysatorThe residence time of the reaction liquid or, the reaction fluid in the reforming device 3; 13; 113; 1113; 1114 is 0.4 to 50 seconds, wherein the residence time varies depending on the reaction pressure "Except this catalyst is in the reforming device 3 according to the invention; 13? 113; 1113; 1114, a nickel-containing catalyst

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

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«Successfully used as the starting nickel component for the catalyst is finely divided nickel oxide obtained by heating a nickel compound which can be decomposed by heating and converted to nickel oxide in the presence of oxygen at a temperature of 400 to 800 ° C The starting calcium component of the catalyst is calcium oxide or a calcium compound which can be decomposed by heating and converted to calcium oxide. "The starting aluminum component used is high-purity aluminum cement. These starting materials are mixed together, kneaded with water, molded, hydrated and cured for more than one day in an atmosphere of high humidity maintained at 5 to 35 C and then calcined at 550 to 1200 ° C to prepare a nickel It is particularly preferred to use a catalyst, the Uickelkomponente in an amount of 10 to 30 %, calculated as nickel oxide, the calcium component in an amount of 20 to 60 %, calculated as calcium oxide, and the aluminum component in a Quantity from 10 to. 70%, calculated as aluminum oxide, with a content of silicon dioxide of less than 1 % "The effect achieved by the use of this nickel-containing catalyst is to increase the hydrogen yield in the reformed gas thus obtained"

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 zweiteIn the embodiment shown in Fig. 4, the gas from the thermal cracker 1112 is introduced into the first heated He 11.13 in which the gas is reacted to some extent, and then the gas through the conduit 1118 in the second

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

210656210656

wärmeisolierte Reformierungseinrichtung 1114 eingeführt, in der die Reaktion beendet wird. Bei Bedarf kann durch die Leitung 1117 ein zusätzliches Gas eingeführt werden»thermally insulated reformer 1114 is introduced, in which the reaction is terminated. If necessary, an additional gas can be introduced through line 1117 »

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.The product gas from the thermal cracking device 2; , 12; 112; 1112, optionally together with the additional gas introduced as needed, are subjected to the reforming reaction of the hydrocarbon in the product gas to obtain a reformed gas mainly composed of hydrogen. * This reformed gas is passed as product gas through line 6; 18; 118 or 1119.'in this reaction vessel, the reaction pressure is maintained at 1 to 40 atmospheres.

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 the conventional method of catalytic gasification of heavy oils, the deposition of carbon in the reaction vessel can not be controlled and continuous gasification is impossible.

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.In an effort to develop a catalytic gasification process in which the deposition of carbon in the reaction vessel can be prevented and by means of which continuous gasification can be carried out, studies have been made, and it has been found that the deposition of carbon can be prevented when using a reaction vessel having a sputtering device, a thermal cracking device and a reforming device, and continuously gassing heavy oils catalytically.

Bs wurde gefunden;, daß es zum stabilen Vergasen eines Schwer-Bs was found; that it is necessary for the stable gasification of a heavy

Berlin, den 13*-9. 1979 AP C 10.G/21.0 656 . GZ 54 966'18 'Berlin, the 13th-9th. 1979 AP C 10. G / 21.0 656. GZ 54 966'18 '

- 18 - 21 0 6 56- 18 - 21 0 6 56

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 Reaktionszoneβ 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.is required oil to obtain a synergistic effect by the specific combination of an atomizing device, a thermal Crackungseinrichtung and a reformer "The atomizing device plays an important role in the introduction of the .Ausgangsöls in the reaction zone β A heavy oil contains components that are not vergaot by heating 9 and these components can not be introduced in the gaseous state in the reaction zone. Therefore, these components are inevitably introduced into the reaction zone in the liquid state. It has been found that when such a heavy oil is introduced into the reaction zone, by using a sputtering device having an insufficient function because of the property of the heavy oil, followed by thermal cracking begins at 300 to 500 0 C, the reaction zone is immediately clogged with deposited carbon. When a sputtering nozzle having a good puncture is used, but no thermal cracking device is used, the fine liquid droplets formed by atomizing the heavy oil continuously impinge directly on a catalyst layer, and carbon is deposited on the surface of the catalyst layer and it becomes rich there and the reaction vessel is eventually clogged.

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,When a sputtering means and a thermal cracking means are used but no reforming means are provided, the hydrogen yield is extremely low and a large amount of a heavy tar component is formed during the cooling of the gas from the outlet of the thermal cracking means, which blocks the cooling pipe. In a high-temperature reaction zone,

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

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.which is not filled with a catalyst, the gasification does not go beyond a certain limit. Only if the reaction liquid is. the reaction fluid is passed through the reaction zone in which: a catalyst is present, the heavy oil is completely converted into a gas consisting mainly of hydrogen.

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.It has been found, and confirmed by experimentation, that in order to continuously carry out the steam reforming of heavy oils in a fixed bed, a specific organic combination of atomizer, thermal cracker and reformer is indispensable.

Die Kontrolle der Abscheidung von Kohlenstoff in den jeweiligen Einrichtungen und in dem gesamten Reaktionsbehälter wird nachfolgend näher beschrieben.The control of the deposition of carbon in the respective devices and in the entire reaction vessel will be described in more detail below.

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 WasserdampfIn connection with the deposition of carbon in the atomizer, clogging of the oil pipes in the atomizer by deposition of carbon and massive growth of deposited carbon on the surface of the thermal cracker (usually referred to as "carbon flower") was mainly observed It has been found that the deposition of carbon in the atomizing device can be completely prevented by adjusting the viscosity of the starting oil to less than 100 cS, preferably less than 20 cS, by approximating the control of the pre-heating temperature and adjusting the temperature of the superheated steam or a superheated steam

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

- 20 - 2 1 0 6 56- 20 - 2 1 0 6 56

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»containing gas to 600 to 1000 0 C. An embodiment of the structure of the atomizing device, the effective. Mode prevents the deposition of carbon, is illustrated in FIG. 5. In the Pig. 5, the reference numerals 21 designate a pipeline for introducing the starting oil, 22 a pipeline for introducing a reforming gas, 23 an outer part, 24 an inner part, and 25 a thermal insulation 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«It was confirmed that the deposition of carbon in the thermal cracking device can be prevented by keeping the internal temperature at 850 to 1100 C and the water vapor to carbon ratio (the ratio of the flow rate of superheated water vapor molecules to the carbon number flow rate in the Starting oil) at least 2 stops. Of course, the atomizer should have the ability to finely divide the heavy oil into liquid droplets having a particle diameter of less than 200 / μm. In connection with the deposition of carbon in the case of the gasification of a heavy oil in a Reformiermigseinrichtung, namely in a catalyst-filled reactor, it was stated that the carbon is completely deposited in the catalytic reaction vessel that the carbon on vorhes? deposited carbon so that the deposited carbon grows, and the reaction vessel is eventually clogged, and that a relatively small amount of carbon is deposited in the fine pores of the catalyst and thus destroys the catalyst. "

Es wurde nun gefundens daß diese Abscheidung von KohlenstoffWe have found that this deposition of carbon s

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

- 21 - 2 106 56- 21 - 2 106 56

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»can be completely prevented in the reformer, if one uses the above-mentioned catalyst, which consists mainly of calcium and aluminum, for a part or the entire catalyst bed, the water vapor / carbon ratio to at least 2 and sets the heavy oil at a reaction temperature of 850 to 1200 0 C brings to reaction. The reaction pressure is not particularly critical »A heavy oil is usually gasified under atmospheric pressure or at elevated pressure»

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,As is apparent from the above explanation, the present invention provides a process for the continuous production of a gas mainly composed of hydrogen from a heavy oil under normal pressure or at elevated pressure, which is characterized in that the deposition of carbon is prevented by using a reaction vessel, which comprises a series of atomizing means, thermal cracking means and reforming means, by adjusting the viscosity of the starting heavy oil in the atomizing means to a value of less than 200 .cS, preferably less than 20 cS, by adjusting the temperature of the overheated one Steam or a superheated Y / assampfampf containing gas at 600 to 1000 0 C, by adjusting the reaction temperature to 850 to 1200 0 C, by adjusting the water vapor / carbon ratio to at least 2 and by using the genan above nten catalyst containing as main components calcium and alumina and possibly nickel, in the reforming device,

Die Erfindung wird nachfolgend in den in der folgenden Tabel-The invention is described below in the following table

BerlinBerlin

AP C 10 G/210 6ί?6 GZ 54 9β6 13AP C 10 G / 210 6ί? 6 GZ 54 9β6 13

- 22 -- 22 -

ί 0656ί 0656

19791979

le I zusammengefaßten Beispielen näher erläutert, oline jedoch darauf beschränkt zu sein.However, the examples summarized below are explained in more detail, but they are not limited thereto.

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.The reaction time of the reaction in each example is given in the last column of Table I. In each example, it was found that when the reaction vessel was continuously disassembled and its interior checked after the reaction was carried out for a specified period of time, it was found that the deposition of carbon or other disturbance which made the continuation of the reaction impossible was not was present and that if desired, the continuous gasification could be carried out 'could. The properties of the starting oils used in the examples are given in Table II below.

Tabelle ITable I

Reaktionsbehälterreaction vessel

Beispiel 1example 1 Beispiel 2Example 2

TypType

Pig. 1Pig. 1

wie in Beispiel 1as in Example 1

Zerstäubungseinrichtungatomizing

Pig. 5Pig. 5

wie in Bei, spiel 1as in example 1

Thermische CrackungseinThermal cracking • ~ 59• ~ 59 120120 richtungdirection . - 0,4, - 0,4 44 Innendurchmesser (mm)Inside diameter (mm) Länge (m)Length (m)

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

21Q65621Q656

Tabelle I - Portsetzung Reaktionsbedingungen Beispiel 1 Beispiel 2Table I - Porting Reaction Conditions Example 1 Example 2

Reformierungseinrichtung Innendurchmesser (mm) Länge (m)Reforming device Inner diameter (mm) Length (m)

Katalysator (1) Katalysator (2) BemerkungenCatalyst (1) Catalyst (2) Remarks

Ausgangsöloil output

Beschickungsrate (kg/h) BescMckungs temperatur (0C) Reformierungsgas (kg/h) Reformierungstemperatür (0C) Reaktionsdruck (atm) Reaktionstemperatür (0C)Feed rate (kg / h) BescMckungs temperature (0 C) reforming gas (kg / h) reforming Tempera door (0 C) reaction pressure (atm) reaction tempera door (0 C)

5959 120120 Iranisches schweres RohölIranian heavy crude oil 0,60.6 66 5050 CaO, Al2O3 CaO, Al 2 O 3 wie in Bei spiel 1as in game 1 5050 # 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# In the heating furnace, as in the case of the thermal cracking device, and a reforming device, they were arranged from the same single pipe H2O, 220H 2 O, 220 Kuweit-RohölKuwait crude oil 750750 0,60.6 1515 5050 10201020 K2O, 3,6K 2 O, 3.6 600600 3030 10501050

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

-24« 2106 56-24 «2106 56

Tabelle I - PortsetzungTable I - Port setting

Reaktionsbedingungen " Beispiel 1 Beispiel 2Reaction Conditions "Example 1 Example 2

ErgebnisseResults 61,861.8 60,060.0 Analysenwerte des ProduktgasesAnalytical values of the product gas 6,96.9 10,710.7 H2 (VoI, ~5ß)H 2 (VoI, ~ 5ß) 17,617.6 16,4.16.4. CO (VoI♦-%)CO (VoI ♦ -%) 13,113.1 12,412.4 CO2 (VoI,-%) CO 2 (VoI, -%) 0,50.5 0,50.5 CH4 (VoI,-%)CH 4 (VoI, -%) IT2, Ar, H2S (Vol,-#)IT 2 , Ar, H 2 S (Vol, - #)

Betriebsdauer (h) 48 96Operating time (h) 48 96

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

Tabelle I - PortsetzungTable I - Port setting

Reaktionsbehälterreaction vessel Beispiel 3Example 3 Beispiel 4Example 4 -- 120120 TypType wie in Bei spiel 1as in game 1 Pig» 1Pig »1 4  4 Zerstäubungseinrichtungatomizing wie in Bei spiel 1as in game 1 Pig. 5Pig. 5 Thermische Crackungseinrich- tungThermal cracking device 120120 Innendurchmesser (mm)Inside diameter (mm) wie in Bei spiel 2as in game 2 66 Länge (m)Length (m) wie in Bei spiel 2as in game 2 CaO, Al2O3 CaO, Al 2 O 3 Reformierungseinrichtungreformer CaO, Al2O3, HiOCaO, Al 2 O 3 , HiO Innendurchmesser (mm)Inside diameter (mm) wie in Bei spiel 2as in game 2 wie in Bei spiel 1as in game 1 Länge (m)Length (m) wie in Bei spiel 2as in game 2 Katalysator (1)Catalyst (1) CaO, Al2O3 CaO, Al 2 O 3 wie in Bei spiel 2as in game 2 Katalysator (2)Catalyst (2) CaO, Al2O3, JiOCaO, Al 2 O 3 , JiO BemerkungenRemarks wie in Bei spiel 1as in game 1 Reaktionsbedingungenreaction conditions Ausgangsöloil output wie in Bei spiel .2as in example .2

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

- 26 - 2 1 06 56- 26 - 2 1 06 56

Tabelle I -· Fortsetzung ReaktionsbedingungenTable I - · continued reaction conditions

Beschickungsrate (kg/h) Beschickungstemperatur ( C) Reformierungsgas (kg/h)Feed Rate (kg / hr) Feed Temperature (C) Reforming Gas (kg / hr)

ReformierungsgastemperatürReforming gas temperature door

(0C) Reaktionsdruck (atm)( 0 C) reaction pressure (atm)

Reaktionstemperatur (0C) 1040 1020Reaction temperature ( 0 C) 1040 1020

Beispiel 3Example 3 Beispielexample 220 50220 50 44 4040 5050 5050 5050 HgO, 250HgO, 250 H2O, CO2,H 2 O, CO 2 , undand 940 10940 10 • 900 10• 900 10

ErgebnisseResults des Produktgasesof the product gas 67,567.5 58,958.9 Analysenwerteanalytical Data (Vol.-%)(Vol .-%) 11,511.5 13,913.9 H2 H 2 (VoI,-%)(VoI, -%) 16,116.1 21,321.3 COCO (Vol.-*)(Vol .- *) 4,44.4 4,84.8 COgCOG (VoI,-%)(VoI, -%) 0,50.5 0,50.5 CH4 CH 4 (Vol.-#) (# Vol .-) 9696 9696 N2, Ar, HgSN 2 , Ar, HgS (h)(H) Betriebsdaueroperating time

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

~ 27 -~ 27 -

Tabelle I - FortsetzungTable I - continued Beispiel 5Example 5 Thermische CrackungseinrichtungThermal cracking device 120120 Beispiel 6Example 6 Reaktionsbehälterreaction vessel Big. 3Big. 3 Innendurchmesser (mm)Inside diameter (mm) 4,54.5 wie in Bei spiel 5as in game 5 2yp2yp Fig. 5Fig. 5 Länge (m)Length (m) wie in Bei spiel 5as in game 5 Zerstäubungseinrichtungatomizing Reformierungseinrichtungreformer 120120 Innendurchmesser (mm)Inside diameter (mm) wie in Bei spiel 5as in game 5 Länge (m)Length (m) CaO, Al2O^CaO, Al 2 O 3 wie in Bei spiel 5as in game 5 Katalysator (1)Catalyst (1) - - Katalysator (2)Catalyst (2) wie in Bei spiel 5as in game 5 wie in Bei spiel 5as in game 5 CaO,-Al2O3 CaO, -Al 2 O 3 CaO, Al2OoCaO, Al 2 Oo HiOHiO

BemerkungenRemarks

warmeisolier- wie in Beite Reformie- spiel 5 ruBgseinrichtungwarm insulation as in Beite Reformie- spiel 5 ruBgseinrichtung

Ausgangsöloil output

Rückstand d, wie in BeiDestillation spiel 5 unter vermindertem Druck von Iranischem SchwerölResidue d, as in BeiDestillation game 5 under reduced pressure of Iranian heavy oil

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

- 28 - 2 1 06 56- 28 - 2 1 06 56

Tabelle I - Fortsetzung ReaktionsbedingungenTable I - continued reaction conditions

Beispiel 5Example 5 Beispiel 6Example 6 4040 4040 300300 300300 H2O, 200H 2 O, 200 H2O, 200H 2 O, 200 850850 900900 1010 1010 950950 920920

Beschickungsrate (kg/h) Beschickungstemperatur ( C) Reformierungsgas (kg/h) ReformierungsgastemperaturFeed rate (kg / hr) Feed temperature (C) Reforming gas (kg / hr) Reforming gas temperature

Re ak ti on s druck (atm) Reaktionstemperatür (0C)Reaction pressure (atm) reaction temperature ( 0 C)

ErgebnisseResults des Produktgasesof the product gas 62,362.3 67,867.8 Analysenwerteanalytical Data (Vol.-Si)(Vol Si) 7,87.8 6,96.9 H2 H 2 17,217.2 19,519.5 COCO .(VoI,-SS). (VoI, -SS) 12,012.0 7,-17, -1 co2 co 2 (Vol.-Sf)(Vol Sf) 0,70.7 0,70.7 CH4 CH 4 (VoI,-SS)(VoI, -SS) Ho, Ar, H0SHo, Ar, H 0 S

Betriebsdauer 96 48Operating time 96 48

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

~ 2~ 2

Tabelle I - PortsetzungTable I - Port setting

Reaktionsbehälterreaction vessel Beispiel 7Example 7 Thermische CrackungseinrichtungThermal cracking device 5959 Beispiel 8Example 8 TypType Fig. 3Fig. 3 Innendurchmesser (mm)Inside diameter (mm) 22 Fig, 4Fig. 4 ZerstäubimgseinrichtungZerstäubimgseinrichtung Fig. 5Fig. 5 Länge (m)Length (m) wie in Bei spiel 1as in game 1 Reformierungseinrichtungreformer 175175 Innendurchmesser (mm)Inside diameter (mm) 0,40.4 5959 Länge (m)Length (m) CaO, Al2O3 CaO, Al 2 O 3 0,80.8 Katalysator (1)Catalyst (1) CaO, Al2OoCaO, Al 2 Oo Katalysator (2)Catalyst (2) NiONiO 59 + 17559 + 175 1,2 + 0,41.2 + 0.4 CaO, Al2OoCaO, Al 2 Oo CaO, Al2Oo,CaO, Al 2 Oo, NiONiO

BemerkungenRemarks

wärmeisolierte in dem Erhit-Reformierungszungsofen waeinrichtung ren eine thermische Crakkungseinrichtung und eine erste Reformierungseinrichtung aus dem gleichen Rohr und eine wärmeisolierte zweite Reformierungsein richtung vorgesehenheat-insulated in the Erhit-Reformierungszungsofen waeinrichtung ren a thermal Crakkungseinrichtung and a first reformer of the same tube and a thermally insulated second Reformierungsein direction provided

Berlin, den 13. 9, 1979 AP C 10 G/210 656 GZ 54 966 18Berlin, 13.9, 1979 AP C 10 G / 210 656 GZ 54 966 18

- 30 ~ 210 6 56- 30 ~ 210 6 56

Tabelle I - Fortsetzung Reaktionsbedingungen Beispiel 7 Beispiel 8Table I - Continuation Reaction Conditions Example 7 Example 8

Ausgangsöloil output

Beschickungsrate (kg/h)Feed rate (kg / h)

Beschickungstemperatur ( C) Reformierungsgas (kg/h)Charging temperature (C) reforming gas (kg / h)

Zusatzgasadditional gas

Reformierungsgastemperatur (0C) 900 Reaktionsdruck (atm) Reaktionstemperatur ( C)Reforming gas temperature ( 0 C) 900 reaction pressure (atm) reaction temperature (C)

ErgebnisseResults

Analysenwerte des Produktgases H2 (Vol.-?6) COAnalytical values of the product gas H 2 (Vol .-? 6) CO

CO2 CH- CO 2 CH -

H2S (Vol.-^H 2 S (vol

Rückstand d. Khafgi-Rohöl Destillation unter vermin dertem Druck von Irani schem Schwer ölArrears d. Khafgi crude distillate distillation under reduced pressure from Irani heavy oil 1,9 .1.9. 5050 250250 H2O, 12H 2 O, 12 H2O, 11,5H 2 O, 11.5 Luftair Luftair 900900 900900 55 55 10501050 10401040

51,951.9 52,552.5 9,19.1 8,58.5 15,415.4 15,615.6 0,50.5 0,40.4 22,522.5 . 22,6, 22.6 0,60.6 0,40.4

Betriebsdaueroperating time

Tabelle II Eigenschaften der Ausgangsöle Table II Properties of the starting oils

Kuweit-^Rohöl Iranisches schweres Rohöl Rückstand der Khafgi-Rohöl Destillation unter vermindertem Druck von Iranischem SchwerölKuwait ^ crude Iranian heavy crude residue of Khafgi crude Distillation under reduced pressure of Iranian heavy oil

Spezifisches Gewicht Kohlenstoff A/asserstoff-Specific gravity carbon A /

0,853 (220C) 0,871 (150C) 1,03 (250C) 0,897 (150C)0.853 (22 0 C) 0.871 (15 0 C) 1.03 (25 0 C) 0.897 (15 0 C)

Gewichtsverhältnisweight ratio 6,816.81 6,64  6.64 Schwefel (Gew,-%)Sulfur (% by weight) 2,932.93 2,0 '2.0 ' Vanadin (ppm)Vanadium (ppm) 2424 +7+7 Destillationseigen schaften. .(0C)Distillation properties. ( 0 C) Anfangs-SiedepunktInitial boiling point 3333 3838 20 (Vol.-%) 40 (Vol.-#) 60 (7ol.-%)20 (vol.%) 40 (vol. #) 60 (7ol.%) 145 253 357145 253 357 148 • 253 292148 • 253 292 Endpunktendpoint 364 (70 Vol.-g)364 (70 vol.-g) 300 (79 VoI*-%)300 (79 VoI * -%)

7,94 3,29 3 + 3 7,94 3,29 3 + 3

7,017.01

2,32.3

62,562.5

3636

168 258 284168 258 284

300 (75 Vol.-S300 (75 vol

VJl QVJl Q

VO OVO O

αναν

Cr> CJ3 PjCJ3 Pj

->· (V) Ö 00 -1 -> · (V) Ö 00 - 1

ON VDON VD

Claims (5)

Erfindungsanspruchinvention claim 1. Verfahren zur Herstellung von Gasen au3 Schwerölen, gekennzeichnet dadurch, daß man 1. A process for the preparation of gases au3 heavy oils, characterized in that 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,a) a heavy oil which is flowable at a temperature below 250 C and be.i normal pressure and contains hydrocarbon components with a high molecular weight, which can not be gasified by heating and raising the temperature, atomized, b) die zerstäubten Schwerölteilchen zusammen mit Wasserdampf durch eine Hochtemperaturzone leitet, die von von außen beheizten wärmeübertragenden Wänden begrenzt ist, und sie dannb) passes the atomized heavy oil particles together with water vapor through a high temperature zone bounded by externally heated heat transferring walls , and then 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,c) passing through a layer of an alkaline earth metal oxide catalyst located in a zone limited only by externally heated heat-transferring partitions or partitions, some of which are heat-insulating and the rest are heat-transferred and heated from the outside, 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*2, Process according to item 1, characterized in that the heavy oil crude oil, diesel or heating oil, the residual oil of the distillation used under reduced pressure, tar or pitch * 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«3 "process according to item 1 and / or 2, characterized in that one uses a reaction temperature of 850 to 1200 0 C and a reaction pressure of 1 to 40 atmospheres Berlin, den 13, 9* 1979 AP C 10 G/210 656 GZ 54 966 18Berlin, 13, 9 * 1979 AP C 10 G / 210 656 GZ 54 966 18 . . - 33 - 2 1 06 56, , - 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 durchführte4 »Procedure for at least one of the items 1 to 3? characterized in that the heavy oil is preheated to a temperature of less than 500 C, that one carries out the sputtering in the step (a) in such a way that the average particle size not more than 200 microns beträgts wherein the water vapor before on 500 to 1000 0 C, that one carries out the thermal cracking in step (b) at a temperature of 850 to 1100 C for a residence time of O 5 2 to 30 seconds and that the reforming in the step (c) for a Ver «Because of O carried out 5 .4 to 50 seconds 5« Verfahren'nach Punkt 4? gekennzeichnet dadurch, daß man den vorerhitzten Wasserdampf zusammen mit einer Sauerstoff, Wasserstoff und Kohlendioxid enthaltenden Gas-' mischung einführt B 5 "Procedure" according to point 4? characterized in that the preheated steam is introduced together with a gas mixture containing oxygen, hydrogen and carbon dioxide B 6e 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«6 e Procedure for at least one of the items 1 to 5? characterized by using a catalyst consisting of calcium oxide supported on an alumina and substantially free of silica " rzo ....^.Seilen ZelcJintmrzo .... ^. Ropes ZelcJintm
DD21065679A 1978-01-27 1979-01-26 METHOD FOR PRODUCING GASES FROM HEAVY-SOILS DD155998A5 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP805278A JPS54101804A (en) 1978-01-27 1978-01-27 Manufacturing gas from heavy oil

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DD155998A5 true DD155998A5 (en) 1982-07-21

Family

ID=11682552

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DD21065679A DD155998A5 (en) 1978-01-27 1979-01-26 METHOD FOR PRODUCING GASES FROM HEAVY-SOILS

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JPS54101804A (en)
DD (1) DD155998A5 (en)
DE (1) DE2902845A1 (en)
FR (1) FR2415601A1 (en)
GB (1) GB2014604B (en)
IN (1) IN150723B (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4331451A (en) * 1980-02-04 1982-05-25 Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. Catalytic gasification
JPS5930702A (en) * 1982-08-13 1984-02-18 Toyo Eng Corp Method for thermally cracking heavy oil
EP0194067B2 (en) * 1985-03-05 1994-05-11 Imperial Chemical Industries Plc Steam reforming hydrocarbons
DE19951585C2 (en) * 1999-10-27 2002-04-11 Daimler Chrysler Ag Reactor system for the catalytic conversion of fuel with water and oxygen
WO2024102341A1 (en) * 2022-11-07 2024-05-16 Charm Industrial, Inc. Systems and methods for producing syngas from bio-oil

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1005679B (en) * 1954-11-09 1957-04-04 Didier Werke Ag Method and device for the catalytic conversion of hydrocarbons
US3154385A (en) * 1960-10-11 1964-10-27 Hercules Powder Co Ltd Apparatus for pyrolysis of hydrocarbons
NL268083A (en) * 1961-08-16
DE1282834B (en) * 1965-05-28 1968-11-14 Koppers Gmbh Heinrich Process for generating hydrogen-containing gases, the methane content of which can be set in the range between less than 1 and 55 percent by volume, by catalytic conversion of gasoline hydrocarbons containing less than 1 ppm of sulfur with water vapor under increased pressure
BE739292A (en) * 1968-09-25 1970-03-02 Hydrocarbon oil gasification for all fractions
RO62115A (en) * 1970-03-17 1977-07-15
DE2143608C3 (en) * 1970-09-04 1979-10-11 Toyo Engineering Corp., Tokio Process for the production of hydrogen-rich gas mixtures

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6325039B2 (en) 1988-05-24
FR2415601A1 (en) 1979-08-24
GB2014604A (en) 1979-08-30
GB2014604B (en) 1982-06-16
JPS54101804A (en) 1979-08-10
DE2902845A1 (en) 1979-08-02
FR2415601B1 (en) 1984-05-18
IN150723B (en) 1982-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0315225A1 (en) Process to burn a gas containing hydrogen sulfide
DE2758395A1 (en) METHOD FOR PRODUCING SYNTHESIS GAS
DE69212121T2 (en) Method and device for producing synthesis gas and its use
DE1285660B (en) Process for the production of gas mixtures containing H2 and CO and / or CO2 and optionally N2 by reforming hydrocarbons or mixtures thereof
DD150905A5 (en) METHOD FOR REFORMING HYDROCARBONS AND DEVICE FOR CARRYING OUT THIS METHOD
DD214858A5 (en) PROCESS FOR THE THERMAL CRACKING OF HEAVY OIL
DE1229217B (en) Process for the production of carbon black
DD155998A5 (en) METHOD FOR PRODUCING GASES FROM HEAVY-SOILS
EP0010779B1 (en) Process for preparing town gas from methanol
DE2143608C3 (en) Process for the production of hydrogen-rich gas mixtures
DE2141875A1 (en) METHOD FOR PRODUCING A REDUCING GAS
DE908491C (en) Method and device for the production of carbon-oxide-rich gas from natural gas and other hydrogen-rich, preferably gaseous fuels, in particular for use as a reducing agent for ores
DE2604140C3 (en) Process for the production of synthesis and reducing gas
AT206101B (en) Process for the thermal or thermal / catalytic conversion of liquid or gaseous hydrocarbons containing organic sulfur compounds
DE1567608A1 (en) Process for the production of a hydrogen-containing gas, particularly useful for ammonia synthesis
DE864307C (en) Process for the production of valuable, flammable gases from hydrocarbons
DE974805C (en) Process for the production of synthesis gas
AT205154B (en) Process for the thermal / catalytic conversion of higher and high molecular weight, gaseous and / or liquid hydrocarbons into gases, which essentially consist of methane, carbon monoxide and hydrogen
DE3525793C2 (en)
DE2219061A1 (en) Process for the production of hydrogen-rich gas mixtures
DE1018183B (en) Method and device for producing oil gas
DE854512C (en) Process for the conversion of hydrocarbons in the presence of fixed catalysts
DE1795025C3 (en) Method and device for the continuous production of a gas containing gaseous hydrocarbons
AT201573B (en) Process for the production of low molecular weight unsaturated hydrocarbons
DD212492A5 (en) CATALYTIC GASIFICATION