DD202275A5 - CONTINUOUS CATALYTIC STEAM REFORMING PROCEDURE - Google Patents

CONTINUOUS CATALYTIC STEAM REFORMING PROCEDURE Download PDF

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DD202275A5
DD202275A5 DD82240795A DD24079582A DD202275A5 DD 202275 A5 DD202275 A5 DD 202275A5 DD 82240795 A DD82240795 A DD 82240795A DD 24079582 A DD24079582 A DD 24079582A DD 202275 A5 DD202275 A5 DD 202275A5
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DD
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gas
raw gas
steam
gasification zone
gasification
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DD82240795A
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Inventor
Uzuhiko Uwatoko
Michio Nobue
Isao Makino
Tadayoshi Tomita
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Toyo Engineering Corp
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    • 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

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Abstract

Ein Rohgas, das man aus Kohle erhalten hat und das 6 bis 30 Vol.-% Methan enthaelt, wie z.B. Koksofengas, reformiert man mit Dampf, indem man es in eine Vergasungszone einfuehrt, waehrend man es bei der hohen Temperatur haelt, bei der man es hergestellt hat, ohne es einer Kuehlbehandlung zur Abtrennung und Entfernung der hoeheren Kohlenstoffverbindungen, wie z.B. der darin enthaltenen teerigen Bestandteile oder einer Behandlung zum Entfernen von anderen Bestandteilen als den festen Verunreinigungen zu unterwerfen. Das Rohgas bringt man mit einem gesinterten Katalysator, der Calciumoxid und Aluminiumoxid enthaelt, in Gegenwart von Dampf in Beruehrung. Man erhaelt ein mit Wasserstoff angereichertes Gas aus dem Rohgas durch die wirksame Vergasung von Methan, geradkettigen niederen Kohlenwasserstoffen und hoeheren Kohlenstoffverbindungen, die darin enthalten sind.A crude gas obtained from coal and containing 6 to 30% by volume of methane, e.g. Coke oven gas is reformed with steam by introducing it into a gasification zone while maintaining it at the high temperature at which it is made, without cooling it to separate and remove the higher carbon compounds, e.g. to subject the tarry matter contained therein or a treatment for removing components other than the solid impurities. The crude gas is contacted with a sintered catalyst containing calcium oxide and alumina in the presence of steam. A hydrogen-enriched gas is obtained from the raw gas by the effective gasification of methane, straight chain lower hydrocarbons, and higher carbon compounds contained therein.

Description

15 090.5815,090.58

Kontinuierliches katalytisches Dampf-ReformierungsverfahrenContinuous catalytic steam reforming process

Anwendungsgebiet der Erfindung:Field of application of the invention:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reformierungs-Behandlung von Rohgasen, die man aus Kohle gewonnen hat, wobei man ein Gas mit bedeutendem Wasserstoffgehalt mit einem vereinfachten Verfahren und mit hoher larmeausbeute gewinnt.The invention relates to a process for the reforming treatment of raw gases obtained from coal, obtaining a gas of significant hydrogen content with a simplified process and high larmeausbeute.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:Characteristic of the known technical solutions:

Verschiedene Arten von Nebenprodukten und Verunreinigungen sind in Rohgasen enthalten, die man aus Kohle gewinnt. Ein Beispiel für derartige Rohgase ist Koksofengas. Es ist bekannt, derartige Rohgase Reinigungsbehandlungen zu unterwerfen. Bei der Reinigungsbehandlung trennt man zuerst die teerigen Bestandteile vom Gas durch Kühlen ab und trennt danach ECaphtalin, Ammoniak, Schwefelverbindungen, Benzol, Cyanid und ähnliche Bestandteile nacheinander undVarious types of by-products and impurities are contained in raw gases obtained from coal. An example of such raw gases is coke oven gas. It is known to subject such raw gases cleaning treatments. In the purification treatment, the tarry matter is first separated from the gas by cooling, and then separated into ephetaline, ammonia, sulfur compounds, benzene, cyanide and the like in sequence and

3Q AUE 19 82* 031784.3Q AUE 19 82 * 031784.

einzeln davon ab. Das derart gereinigte Reingas und die abgetrennten Bestandteile verwendet man in einer Yielzahl von Anwendungsgebieten. Es gibt zwei übliche Reinigungsmethoden, wenn man das gereinigte Gas als wasserstoffreiches Sjrathesegas verwenden will.· Bei der ersten Methode komprimiert man das gereinigte Gas, trennt nach dem Entfernen· von Kohlendioxidgas das Y/asserstoffgas ab und gewinnt es mit der Methode der kryogenen Abtrennung bzw. Tiefsttemperatur ab trennung. Bei der zweiten Methode führt man nach der Kompression die Vergasung mit. der Methode der Dampfreformierung oder partiellen Oxidation durch. Bei der zweiten Methode ist keine zufriedenstellende Bäethode für die direkte Reformierungsbehandlung des ungereinigten Rohgases bekannt, das man aus Kohle gewonnen hat, wenn auch das Rohgas einige Bestandteile enthält, die in Bestandteile des gewünschten Synthesegases umwandelbar sind; es ist nämlich kein geeigneter Katalysator für eine derartige Dampfreformierung bekannt.individually from it. The clean gas thus purified and the separated components are used in a variety of application fields. In the first method, the cleaned gas is compressed, after removal of carbon dioxide gas, the hydrogen gas is separated off and recovered by the method of cryogenic separation or separation Low temperature from separation. The second method involves gasification after compression. the steam reforming or partial oxidation method. In the second method, no satisfactory baking method is known for the direct reforming treatment of the unpurified raw gas obtained from coal, although the raw gas also contains some constituents which are convertible to constituents of the desired synthesis gas; in fact, no suitable catalyst for such steam reforming is known.

In Zusammenhang mit.Gasen, die-man durch Kohlevergasung gewonnen hat, ist andererseits die übliche Vorgangsweise die, daß man das Gas, das man im Kohleyergaser erhalten hat, zuerst abkühlt, um die teerigen darin enthaltenen Bestandteile davon abzutrennen, wenn man das Gas als Synthesegas verwenden will, weil das Gas aus dem Vergaser teerige und ähnliche Bestandteile enthält, wie es beim Koksofengas der Pail ist. Die derart abgetrennten teerigen Bestandteile müssen ferner durch die Methode der partiellen Oxidation getrennt vergast werden; demgemäß benötigt man eine komplizierte Arbeitsweise, um die teerigen Bestandteile in Synthesegas umzuwandeln.On the other hand, in the context of gases obtained by coal gasification, the usual procedure is to first cool the gas obtained in the coal gasifier to separate the tarry matter contained therein when the gas is used Synthesis gas wants to use, because the gas from the carburetor tarry and contains similar ingredients, as is the coke oven gas the Pail. The thus separated tarry components must also be gasified separately by the method of partial oxidation; accordingly, a complicated procedure is needed to convert the tarry ingredients to synthesis gas.

Die üblichen Methoden des Standes der Technik zur Behandlung von Rohgasen, die man aus Kohle gewonnen hat, zeigen also die folgenden Nachteile:The usual methods of the prior art for the treatment of raw gases obtained from coal thus show the following disadvantages:

(a) die Methode wird dadurch, kompliziert und die notwendigen Aufwendungen für die Arbeitsanlage werden erhöht, weil man verschiedene Torbehandlungsstufen zum Entfernen der verschiedenen Bestandteile benötigt, und weil man Maßnahmen zur getrennten Vergasung der teerigen Bestandteile beispielsweise durch partielle Oxidation treffen muß, um eine verbesserte Ausbeute der Produkte zu erzielen; und(a) the method becomes complicated and the necessary expenses for the plant are increased because of the need for different stages of treatment of the various components to be removed, and because measures have to be taken for the separate gasification of the tarry constituents, for example by partial oxidation To achieve yield of the products; and

(b) die Wärmeausbeute der Methode ist aufgrund, des großen Energieverlustes'unvorteilhaft niedrig, der als natürliche Folge der dabei angewandten Arbeitsschritte auftritt, wie z.B. des Abkühlens des Rohgases am Anfang und des nachfolgenden Wiedererwärmens des Gases für die nachfolgenden Schritte.(b) the heat yield of the method is unfavorably low due to the large energy loss which occurs as a natural consequence of the operations involved, e.g. the cooling of the raw gas at the beginning and the subsequent reheating of the gas for the subsequent steps.

Ziel der Erfindung:Object of the invention:

Erfindungsgemäß wurde folgendes festgestellt: Henri man das Rohgas der Vergasung der Verunreinigungen unterwirft, während man die im Gas enthaltene Dampfmenge geeignet regelt, und wobei man einen gesinterten Katalysator mit Calciumoxid und Aluminiumoxid verwendet, während man das behandelte Rohgas bei der gleichen hohen Temperatur hält, die es beim Verlassen des Kohlevergasers aufwies, ist es möglich, ohne die gasförmigen Verunreinigungen zu entfernen, eine wirksame. Vergasung beispielsweise der teerigen Bestandteile und von Naphthalin, Benzol, Ammoniak, Cyanid und Schwefelverbindungen, die in dem behandelten Rohgas enthalten sind, sowie die Vergasung der aliphatischen Kohlenwasserstoffe zu erzielen, wie z.B. von Methan und Ethan, wodurch man wirksam und vorteilhaft ein wasserstoffreiches Produktgas gewinnt. Ferner zeigt das erfindungsgemäße Verfahren den unerwarteten Vorteil, daß keine merkliche Vergiftung des Katalysators auftritt.According to the invention the following was found: Henri subjecting the raw gas of the gasification of the impurities while regulating the amount of steam contained in the gas suitable, and wherein is used a sintered catalyst of calcium oxide and aluminum oxide, while maintaining the treated crude gas at the same high temperature, the it had when leaving the coal gasifier, it is possible to remove without the gaseous impurities, an effective. Gasification of, for example, the tarry components and naphthalene, benzene, ammonia, cyanide and sulfur compounds contained in the treated crude gas, as well as the gasification of the aliphatic hydrocarbons, such as methane and ethane, thereby effectively and beneficially recovering a hydrogen-rich product gas , Furthermore, the process of the invention has the unexpected advantage that no appreciable poisoning of the catalyst occurs.

_ 4 Darlegung des Wesens der Erfindung;: 4 Presentation of the Essence of the Invention;

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Behandlung eines Rohgases, das man aus Kohle gewonnen hat. Das eingesetzte Rohgas, das man aus Kohle gewonnen hat, weist eine Temperatur im Bereich von 300 bis 900 0C auf, steht unter einem Druck im Bereich -von Atmosphärendruck bis 100 kg/cm Überdruck, und enthält 6 bis 30 Vol.-$ Methan, sowie andere niedermolekulare aliphatische Kohlenwasserstoffe und höhere Kohlenstoffverbindungen. Diese gasförmigen Verunreinigungen in dem Rohgas vergast man, indem man das Rohgas, das man aus Kohle gewonnen hat, in eine Vergasungszone einführt, wobei man das Rohgas bei der hohen Temperatur hält, die es beim Verlassen des Kohlevergasers, aufwies, ohne das Rohgas einer Kühlungsbehandlung zum Abtrennen und Entfernen der höheren Kohlenstoffverbindungen zu unterwerfen, die darin enthalten sind, und ohne es einer Behandlung zur Abtrennung von anderen als den festen Verunreinigungen zu unterwerfen. In der Vergasungszone bringt man das Rohgas mit einem gesinterten Katalysator, der im.wesentliehen aus 10 bis 60 Gew.-% Calciumoxid und 40 bis 90 Gew.-% Aluminiumoxid besteht, bei einer Temperatur im Bereich von 800 bis 1300 0C in Gegenwart eines Vergasungsmittels in Berührung.The invention relates to an improved process for treating a raw gas obtained from coal. The raw gas used, which has been recovered from coal, has a temperature in the range of 300 to 900 0 C, is under a pressure ranging from-atmospheric pressure to 100 kg / cm pressure, and contains 6 to 30 vol .- $ methane , as well as other low molecular weight aliphatic hydrocarbons and higher carbon compounds. These gaseous impurities in the raw gas are gasified by introducing the raw gas obtained from coal into a gasification zone, keeping the raw gas at the high temperature which it had when leaving the coal gasifier without the raw gas of a cooling treatment to subject it to separation and removal of the higher carbon compounds contained therein and without subjecting it to a treatment for separating other than the solid impurities. In the gasification zone brings the raw gas with a sintered catalyst which im.wesentliehen from 10 to 60 wt .-% calcium oxide and 40 to 90 wt .-% alumina, at a temperature in the range of 800 to 1300 0 C in the presence of a Gasification in contact.

Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines wasserstoffreichen "Gases durch die Reformierungs-Behandlung eines Rohgases vorzusehen, das aus Kohle stammt, wobei man das Verfahren dadurch vereinfacht, daß man die üblichen Vorbehandlungen wegläßt, d.h., daß man die höheren Kohlenstoffverbindungen, die darin enthalten sind, nicht durch eine Kühlungsbehändlung abtrennt, und daß man keine weiteren Reinigungsbehandlungen durchführt, außer dem Entfernen von festem Staub.It is an object of the invention to provide a method for producing a hydrogen-rich "gas by the reforming treatment of a raw gas derived from coal, which simplifies the process by omitting the usual pretreatments, ie, that the higher carbon compounds, the contained therein, not separated by a Kühlungsbehändlung, and that no further cleaning treatments are performed, except the removal of solid dust.

Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren vorzusehen, "bei dem man ein wasserstoffreiches Gas in hoher Ausbeute durch die Reformierungs-Behandlung eines Rohgases gewinnt, das man als solches aus Kohle gewonnen hat, ohne daß man einzelne Abtrennungsschritte oder ein Entfernen beispielsweise der teerigen Bestandteile, oder von Naphthalin oder Ammoniak durchführt, und worin man eine direkte Vergasung der teerigen Bestandteile und ähnlichen Verunreinigungen gleichzeitig erzielt.It is another object of the invention to provide a method "in which one recovers a hydrogen-rich gas in high yield by the reforming treatment of a raw gas, which has won as such from coal, without requiring individual separation steps or removing, for example, the tarry Naphthalene or ammonia, and wherein direct gasification of the tarry ingredients and like impurities is achieved simultaneously.

Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein'Verfahren zur Reform!erungs-Behandlung eines Rohgases vorzusehen, das man aus Kohle gewonnen hat, wobei das Verfahren eine hohe Gesamtausbeute an Wärme aufweist, weil man die Stufe der Abkühlung des Gases, um die Abtrennung und Entfernung der höheren Kohlestoffverbindungen zu bewirken, und die darauf folgende Stufe der Wiedererwärmung wegläßt; wobei diese . Stufen bisher bei den Methoden des Standes der Technik zur Seinigungsbehandlung des Rohgases aus Kohle unvermeidbar waren.It is a further object of the present invention to provide a process for reforming a raw gas recovered from coal, the process having a high overall yield of heat by virtue of the step of cooling the gas, separating and Removal of the higher carbon compounds, and omitting the subsequent stage of reheating; where these . Steps have heretofore been unavoidable in the prior art methods of saturation treatment of the raw gas from coal.

Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Reformierungs-Behandlung eines Rohgases vorzusehen, das man aus Kohle gewonnen hat, wobei man das Verfahren mit Y/esentlich geringeren Aufwendungen für die Verfahrensanlage im Vergleich.zu den Methoden des Standes der Technik aufgrund der Einfachheit des erfindungsgemäßen Verfahrens durchführen kann.It is a further object of the invention to provide a process for reformation treatment of a raw gas recovered from coal, comparing the process with lower process equipment costs, by comparison with the prior art methods for simplicity of the method according to the invention can perform.

Ausführungsbeispiele:EXAMPLES

Die Aufgabe, die Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen näher erläutert.The object, the features and advantages of the invention are explained below with reference to drawings.

Fig. 1: zeigt ein Flußdiagramm für eine übliche Methode zur Behandlung von Koksofengas.Fig. 1: shows a flow chart for a conventional method for treating coke oven gas.

Pig. 2 und 3:Pig. 2 and 3:

sind Flußdiagramme für zwei Ausführungsformen des Verfahrens zur Behandlung eines Rohgases aus Kohle gemäß der Erfindung.FIG. 4 are flowcharts for two embodiments of the method for treating a raw gas from coal according to the invention.

In diesem Zusammenhang bedeutet der Ausdruck "höhere kohlenstoffhaltige Verbindungen" Stoffe bzw. Bestandteile, die beispielsweise teerige Bestandteile, Benzol, Naphthalin, Phenole und Anthracen umfassen, und der Ausdruck "niedere Kohlenwasserstoffe" bezeichnet Kohlenwasserstoffverbindungen mit vier oder weniger Kohlenstoffatomen im Molekül.In this connection, the term "higher carbonaceous compounds" means substances which include, for example, tarry matter, benzene, naphthalene, phenols and anthracene, and the term "lower hydrocarbons" denotes hydrocarbon compounds having four or less carbon atoms in the molecule.

Die Rohgase, die man aus Kohle gewonnen hat, und die dem erfindungsgemäßen Verfahren unterworfen v/erden, sind beispielsweise das sogenannte Koksofengas, das man aus einem Koksofen abzieht, und das Gas, das man aus einem Kohlevergaser gewinnt. Man kann beliebige Arten von Rohgas, das man aus Kohle gewonnen hat, ebenso verwenden, sofern der Anfangsgehalt an Methangas und seine Temperatur und sein Druck im beschriebenen Bereich liegen. Die Zusammensetzung der Rohgase kann von Gas zu Gas variieren, aber typischerweise weist ein Koksofengas eine Zusammensetzung auf, wie sie in der nachstehenden Tabelle I gezeigt ist.'The raw gases obtained from coal and subjected to the process of the invention are, for example, the so-called coke oven gas withdrawn from a coke oven and the gas obtained from a coal gasifier. Any type of raw gas obtained from coal may also be used, provided that the initial content of methane gas and its temperature and pressure are in the range described. The composition of the raw gases may vary from gas to gas but typically a coke oven gas has a composition as shown in Table I below.

Tabelle I:Table I: Bestandteilcomponent

Methan Ethan und Ethylen C H -KohlenwasserstoffeMethane ethane and ethylene C H hydrocarbons

Kohlendioxid Kohlenmonoxid Wasserstoff Schwefelwasserstoff Stickstoff SauerstoffCarbon dioxide carbon monoxide hydrogen hydrogen sulfide nitrogen oxygen

Gehalt (Mol-%)Content (mol%)

10 bis 40 1 bis 510 to 40 1 to 5

0 bis 20 to 2

1 bis 51 to 5

2 bis 10 40 bis 70 0 bis 1 0 bis 6 0 bis 12 to 10 40 to 70 0 to 1 0 to 6 0 to 1

Teertar

BTX-E1T aktionen Naphthalin AmmoniakBTX-E 1 Actions Naphthalene Ammonia

Cyanwasserstoff Stickstoffmonoxid Organischer SchwefelHydrogen cyanide Nitric oxide Organic sulfur

100100 bisto 1-501-50 g/Em-^g / ^ em- 3030 bisto 5050 ItIt 11 bisto 22 t?t? 55 bisto 1010 I!I! 11 bisto CVlCVI 1111 00 .bis.to 55 ,-- 3·*** mg/Mn, 3xmg / Mn 00 bisto 500500

Andere aliphatisch^ Kohlenwasserstoffe als Methan, Ethan und Ethylen.Other aliphatic hydrocarbons than methane, ethane and ethylene.

g/nr Eormalbedingungen mg/nr Normalbedingungeng / nr normal conditions mg / nr normal conditions

Dieses Koksofengas erhält man im allgemeinen bei einer Temperatur von 600 bis 800 0C, typischerweise etwa 700 0G " und annähernd unter Atmosphärendruck.This coke oven gas is generally obtained at a temperature of 600 to 800 0 C, typically about 700 0 G "and approximately below atmospheric pressure.

Gase, die durch Kohlevergasung erzeugt werden, beispielsweise in einem Fließbett-Gegenstromkohlevergaser, weisen im allgemeinen'eine Zusammensetzung mit den Bereichen auf, wie sie. nachstehend in Tabelle II gezeigt sind. Derartige Gase, die man durch Kohlevergasung erhalten hat, enthalten beträchtliche Mengen an Wasserdampf, so daß es in den meisten Fällen nicht nötig, ist, Dampf zu dem eingesetzten Rohgas zuzugeben, wenn man ein Gas, das man direkt aus der Kohlevergasung erhalten hat, im erfindungsgemäßen Verfahren verwendet.Gases produced by coal gasification, for example, in a fluidized countercurrent coal gasifier, generally have a composition with the ranges as they are. shown below in Table II. Such gases obtained by coal gasification contain considerable amounts of water vapor, so that in most cases it is not necessary to add steam to the crude gas used, if a gas obtained directly from coal gasification is added used according to the invention.

Tabelle II: Table II : Bestandteil Gehalt (Mol-%)Ingredient content (mol%)

Methan . 6 bisMethane. 6 to

Ethan ' 0 bis 2Ethan '0 to 2

C H -Kohlenwasserstoffe 0 bis 1 η mC H hydrocarbons 0 to 1 η m

Kohlendioxid 25 bis 40Carbon dioxide 25 to 40

Kohlenmonoxid 10 bis 25Carbon monoxide 10 to 25

Wasserstoff 30 bis 45Hydrogen 30 to 45

Schwefelwasserstoff 0 bis 1Hydrogen sulfide 0 to 1

Stickstoff " 0 bis 2Nitrogen "0 to 2

Sauerstoff 0 bis 0,5Oxygen 0 to 0.5

Teer 10 bis 150 gTar 10 to 150 g

BTZ-Fraktionen und Naphtalin 10 bis 100 "BTZ fractions and naphthalene 10 to 100 "

Ammoniak . 0 bis . 1 Mo1-%Ammonia. 0 to. 1 Mo1-%

Cyanwasserstoff - 0 bis 0,1 YloI-% Hydrogen cyanide - 0 to 0.1 YloI-%

Stickstoffmonoxid 0 bis 0,1 "Nitric Oxide 0 to 0.1 "

Organischer Schwefel 0 bis 0,1Organic sulfur 0 to 0.1

titi

Wasserdampf (molares Verhältnis zum trockenen Gas) 0,5 bis 1,0Water vapor (molar ratio to dry gas) 0.5 to 1.0

g/m ITormalbedingungeng / m ITormal conditions

Dieses Rohgas erhält man im allgemeinen bei einer Temperatur im Bereich von 400 bis 700 0G unter verschiedenemThis crude gas is generally obtained at a temperature in the range of 400 to 700 0 G under different

Druck, üblicherweise im Bereich von 10 bis 30 kg/cm Überdruck.Pressure, usually in the range of 10 to 30 kg / cm gauge.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Dampfzugabe in der Vergasungszone notwendig, wenn das Rohgas ein Koksofengas ist, während man, wie bereits er-When carrying out the process according to the invention, it is necessary to add steam in the gasification zone if the raw gas is a coke oven gas while, as already described,

wähnt, den zusätzlichen Dampf in den meisten Fällen weglassen kann, wenn man ein Rohgas verwendet, das man durch Kohlevergasung erhalten hat.In most cases, the additional steam can be omitted by using a raw gas obtained by coal gasification.

Das Zumischen von Dampf zum Koksofengas kann man mit einer beliebigen üblichen Methode durchführen. Bine besonders bevorzugte Methode zum Einführen der Gasmischung aus dem Koksofengas und Dampf in die Zone der katalytischen Vergasung besteht darin, daß man einen Dampfinjektor bzw. eine Dampfstrahlpumpe verwendet, um das Koksofengas einzusaugen bzw. einzuführen, das etwa Atmosphärendru.ck aufweist-, und um den Druck der Gasmischung auf Überdruck zu erhöhen, wobei man Dampf als Treibmittel verwendet. Auf diese Weise kann man Koksofengas unter Atmosphärendruck sogar dann leicht in die Vergasungszone einführen, wenn sich die Vergasungszone unter hohem Druck befindet. Beispielsweise kann man eine Gasmischung aus Koksofengas und Dampf bei einer Temperatur von 200 bis 1000 0C und unter einem Druck von 2 bis 30 kg/cm Überdruck erhalten, indem man Dampf bei einer Temperatur von 200 bis 1000 0C undThe mixing of steam with coke oven gas can be carried out by any conventional method. A particularly preferred method of introducing the gas mixture from the coke oven gas and steam into the catalytic gasification zone is to use a steam injector to aspirate the coke oven gas having about atmospheric pressure to increase the pressure of the gas mixture to overpressure using steam as the propellant. In this way, coke oven gas under atmospheric pressure can be easily introduced into the gasification zone even when the gasification zone is under high pressure. For example, a gas mixture of coke oven gas and steam at a temperature of 200 to 1000 0 C and under a pressure of 2 to 30 kg / cm pressure obtained by steam at a temperature of 200 to 1000 0 C and

einem Druck von 2 bis 100 kg/cm Überdruck als Treibmittel verwendeuse a pressure of 2 to 100 kg / cm overpressure as blowing agent

t.t.

Die. Dampfmenge, die man als Verdampfungsmittel verwendet, das in der Vergasungszone des erfindungsgemäßen Verfahrens anwesend ist, hängt sowohl von der ?/irkungsweise des Vergasungskatalysators als auch von der beabsichtigten Verwendung des Produktgases ab. Im allgemeinen führt man Dampf derart zu, daß man das molare Verhältnis von EUO/C im Bereich von 1 bis 7, vorzugsweise 2 bis 4 hält. Eine Dampfmenge, die die Obergrenze des genannten Bereiches übersteigt, bewirkt eine Verminderung der ökonomischen Vorteile, während die Verwendung von Dampf in einer Menge, die unter der unteren Grenze liegt, die Wirksamkeit der Vergasung vermindert.The. The amount of steam used as the evaporation agent present in the gasification zone of the process of the present invention depends on both the manner of the gasification catalyst and the intended use of the product gas. Generally, steam is added to maintain the molar ratio of EUO / C in the range of 1 to 7, preferably 2 to 4. A vapor amount exceeding the upper limit of the above range causes a reduction in the economic advantages, while the use of steam in an amount lower than the lower limit reduces the efficiency of gasification.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden das Methan und die anderen aliphatischen niederen Kohlenv/asserstoffe und höheren Kohlenstoffverbindungen in dem Rohgas, das man aus Kohle gewonnen und in die Vergasungszone eingeführt hat, in Gegenwart des Katalysators in Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid durch endotherme Reaktionen umgewandelt oder vergast, die eine Wärmezufuhr,.entweder durch ein internes Heizsystem oder durch ein externes Heizsystem erfordern. Sin derartiges Heizsystem kann' leicht unter Verwendung von bekannten Methoden vorgesehen werden.In the process according to the invention, the methane and the other aliphatic lower hydrocarbons and higher carbon compounds in the raw gas recovered from coal and introduced into the gasification zone are converted or gasified in the presence of the catalyst into hydrogen, carbon monoxide and carbon dioxide by endothermic reactions, which require a supply of heat, either by an internal heating system or by an external heating system. Such a heating system can be readily provided using known methods.

Wenn man ein internes Heizsystem unter Zugabe eines Oxidationsmittels zur Oxidation von brennbaren Bestandteilen des eingesetzten Rohgases anwendet., kann man ein Gas mit einem Gehalt an molekularem Sauerstoff, wie z.B. Sauerstoffgas oder luft als Oxidationsmittel verwenden. Wenn man Koksofengas als Rohgas verwendet, regelt man die Zufuhr des Gases mit einem Gehalt an molekularem Sauerstoff derart, daßWhen using an internal heating system with the addition of an oxidizing agent for the oxidation of combustibles of the raw gas used, a gas containing molecular oxygen, e.g. Use oxygen gas or air as the oxidant. When coke oven gas is used as raw gas, the supply of the gas containing molecular oxygen is controlled so that

2 ··2 ··

man den Druck im Bereich von 2 bis 30 kg/cm überdruck hält, die Temperatur im Bereich von 30 bis 800 0G hält und das molare Verhältnis von Op/C im Bereich von 0,2 bis 1,0, vorzugsweise von nicht mehr als 0,5 hält. Bin molares Verhältnis von Og/O, das über der genannten Obergrenze von 1,0 liegt, ergibt eine Verminderung der ökonomischen Vorteile, während ein molares Verhältnis mit einem Wert, der unter der Untergrenze von 0,2 liegt, unerwünscht ist, weil man keine geeignete Wärmebalance im Reaktionssystem erzielen kann.maintaining the pressure in the range of 2 to 30 kg / cm overpressure, keeping the temperature in the range from 30 to 800 0 G, and the molar ratio of Op / C in the range of 0.2 to 1.0, preferably as of no more 0.5 stops. A molar ratio of Og / O greater than the stated upper limit of 1.0 results in a reduction of the economic advantages, while a molar ratio lower than the lower limit of 0.2 is undesirable because no can achieve suitable heat balance in the reaction system.

Die Reaktionstemperatür-in der Zone der katalytischen Vergasung beim erfindungsgemäßen'Verfahren hält man im Bereich von 800 bis 1300 0C, vorzugsweise 900 bis 1100 0C. Wenn die Reaktionstemperatur unter 800 0O liegt, vermindert sich der Wirkungsgrad der Vergasung, und die kontinuierliche Durchführung der Reaktion wird aufgrund einer Abscheidung von Kohle auf dem Katalysator schwierig. Man erzielt keine wesentlichen Vorteile, wenn man die ReaktionThe reaction temperature in the catalytic gasification zone in the process of the present invention is maintained in the range of 800 to 1300 ° C., preferably 900 to 1100 ° C. When the reaction temperature is below 800 ° C., the gasification efficiency decreases, and the continuous one Performing the reaction becomes difficult due to deposition of coal on the catalyst. There are no significant benefits to the reaction

bei einer Temperatur von mehr als 1300 0C durchführt, und derart hohe Temperaturen sind ökonomisch nachteilig.carried out at a temperature of more than 1300 0 C, and such high temperatures are economically disadvantageous.

Der Druck in der Zone der katalytischen Vergasung während der Reaktion ist nicht speziell begrenzt, hängt aber etwas von der Art des Rohgases ab, das man verwendet. Der DruckThe pressure in the catalytic gasification zone during the reaction is not specifically limited, but depends somewhat on the type of raw gas that is used. The pressure

2 -·2 - ·

beträgt im allgemeinen mindestens 1 kg/cm Überdruck undis generally at least 1 kg / cm overpressure and

2 ··2 ··

liegt vorzugsY/eise im Bereich von 2 bis 30 kg/cm überdruck.is preferably in the range of 2 to 30 kg / cm overpressure.

Ferner hält man die Raumgeschwindigkeit (space velocity) der Reaktionsgase in der Vergasungszone im allgemeinen im Bereich von 500 bis 10000/h, vorzugsweise von 2000 bis 5000/h.Further, the space velocity of the reaction gases in the gasification zone is generally kept in the range of 500 to 10,000 / h, preferably 2,000 to 5,000 / h.

Der erfindungsgemäß verwendete Katalysator ist ein gesinterter Katalysator mit einer Zusammensetzung mit 10 bis 60 Gew.-% Calciumoxid und 40 bis 90 Gew.-% Aluminiumoxid. Geeignete gesinterte Katalysatoren sind in der US-PS 3 969 542 beschrieben. Sin derartiger Katalysator kann eines oder mehrere Erdalkalimetalle in Form ihrer Oxide beispielsweise Strontiumoxid, Berylliumoxid oder Magnesiumoxid enthalten, es ist jedoch wichtig, daß der Gehalt an Siliziumoxid bzw. Siliziumdioxid darin nicht mehr als 0,5 Gew.-?S beträgt. Diesen Katalysator kann man mit der Methode herstellen, die in der genannten US-PS 3 969 542 beschrieben ist, die hiermit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.The catalyst used in the present invention is a sintered catalyst having a composition of 10 to 60% by weight of calcium oxide and 40 to 90% by weight of alumina. Suitable sintered catalysts are described in U.S. Patent 3,969,542. Such a catalyst may contain one or more alkaline earth metals in the form of its oxides, for example, strontium oxide, beryllium oxide or magnesium oxide, but it is important that the content of silica in it is not more than 0.5 wt%. This catalyst can be prepared by the method described in the aforementioned US Pat. No. 3,969,542, which is hereby incorporated by reference into the present application.

Die Mischung, die man in der Zubereitung des Katalysators verY/endet, besteht aus einem wärmebeständigen Pulver aus Calciumaluminat und einer oder mehreren von Verbindungen, die aus der aus Aluminiumoxid, Berylliumoxid, Calciumoxid, Magnesiumoxid und Strontiumoxid sowie aus Verbindungen bestehenden Gruppe ausgewählt sind, die derartige Oxide beim Erwärmen bilden können; ¥/obei .jede dieser Verbindungen eine Reinheit aufweist, die sicherstellt, daß der Gehalt an Siliziumoxid im daraus hergestellten Katalysator 0,5 Gew.-%The mixture which ends up in the preparation of the catalyst verY / consists of a heat-resistant powder of calcium aluminate and one or more of compounds selected from the group consisting of alumina, beryllia, calcia, magnesia and strontium oxide, as well as compounds can form such oxides upon heating; Each of these compounds has a purity which ensures that the content of silica in the catalyst produced therefrom is 0.5% by weight.

oder weniger beträgt. Alternativ dazu kann man ein wärmebeständiges Pulver aus Calciumaluminat allein verwenden, in beiden Fällen muß .jedoch, der Gehalt von mindestens 10 Gew,-% Calciumoxid im daraus hergestellten Katalysator vorhanden sein. Den Katalysator stellt man her, indem man die beschriebene Pulvermischung oder das wärmebeständige Calciumaluminatpulver unter Zumischen von Wasser und ggf. · eines Bindesmittels knetet, danach formt und bei einer !Temperatur von etwa 1150 0C oder mehr brennt bzw. calciniert.or less. Alternatively, one may use a heat-resistant powder of calcium aluminate alone, but in both cases the content of at least 10% by weight of calcium oxide must be present in the catalyst made therefrom. The catalyst was manufactures by kneading the powder mixture described or the heat-resistant Calciumaluminatpulver by admixing water and, if necessary, · a binding agent, then formed, and burn or calcined at a! Temperature of about 1150 0 C or more.

Die Vergasungsreaktion der unreinen Bestandteile, die in dem Rohgas, das man aus Kohle gewonnen hat, in geringen Mengen enthalten sind, kann man ferner beschleunigen, wenn man den beschriebenen gesinterten Katalysator, oder im wesentlichen aus Calciumoxid und Aluminiumoxid besteht, in Kombination mit einem gesinterten ternären Katalysator aus Calciumoxid, Aluminiumoxid und Nickeloxid verwendet. Dieser ternäre. Katalysator ist ein gesinterter Katalysator, der beispielsweise eine Zusammensetzung aus 20 bis 60 Gew.-% Calciumoxid, 10 bis 70 Gew.-% Aluminiumoxid und 10 bis 30 Gew.-% Nickeloxid aufweist, wie in der US-PS 4 101.449 beschrieben ist, die durch diese Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird. Diese Katalysatoren kann man beispielsweise dadurch herstellen, indem man eine Mischung aus Nickeloxid, Calciumoxid und Tonerdezement in den gewünschten Anteilen unter Zugabe von Wasser knetet, danach formt, durch Hydratation härtet und danach das gehärtete Material bei einer Temperatur im Bereich von 550 bis 1200 C brennt bzw. calciniert. Es ist ferner wichtig, daß der Gehalt an Siliziumoxid in diesen zuletzt beschriebenen Katalysatoren 1 Gew.-% oder weniger beträgt.Further, the gasification reaction of the impure components contained in the raw gas recovered from coal in small amounts can be accelerated by using the described sintered catalyst, or consisting essentially of calcium oxide and alumina, in combination with a sintered one ternary catalyst of calcium oxide, alumina and nickel oxide used. This ternary. Catalyst is a sintered catalyst comprising, for example, a composition of 20 to 60% by weight of calcium oxide, 10 to 70% by weight of aluminum oxide and 10 to 30 % by weight of nickel oxide, as described in US Pat. No. 4,101,449. which is incorporated by reference into the present application. These catalysts can be prepared, for example, by kneading a mixture of nickel oxide, calcium oxide and alumina cement in the desired proportions with the addition of water, then shaping, hardening by hydration and then firing the cured material at a temperature in the range of 550 to 1200 ° C or calcined. It is also important that the content of silicon oxide in this last-described Catalysts 1 wt -.% Or less.

Beim erfindungsgemäßen "Verfahren unterwirft man das aus Kohle gewonnene Rohgas einer partiellen Oxidation oder einer Dampfreformierungsreaktion in Gegenwart eines Katalysators, der aus einem gesinterten Material auf Calcium-In the process according to the invention, the crude gas obtained from coal is subjected to a partial oxidation or to a steam reforming reaction in the presence of a catalyst consisting of a sintered material on calcium carbonate.

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oxidbasis besteht. Als Ergebnis v/erden die aliphatisch.en Kohlenwasserstoffe, wie z.B. Methan und Ethan, die im Rohgas enthalten sind, zu Wasserstoff, Kohlenmonoxid- und Kohlendioxidgas vergast. Gleichzeitig werden weitere und verunreinigende Bestandteile, wie z.B. teerige Bestandteile auch vergast, so daß die Verunreinigungen mit Ausnahme der Schwefelverbindungen im wesentlichen verschwinden.oxide base exists. As a result, the aliphatic hydrocarbons, e.g. Methane and ethane, which are contained in the raw gas, gasified to hydrogen, carbon monoxide and carbon dioxide gas. At the same time other and contaminating components, e.g. tarry components also gasified, so that the impurities with the exception of the sulfur compounds disappear substantially.

Insbesondere bewirkt der beschriebene gesinterte Katalysator, der Calciumoxid und Aluminiumoxid enthält, hauptsächlich die Vergasung der schwereren Fraktionen, wie z.B. des Teers ohne Abscheidung von Kohlenstoff auf der Katalysatoroberfläche, während der gesinterte ternäre Katalysator, der Calciumoxid', Aluminiumoxid und Nickeloxid enthält, hauptsächlich die Vergasung der leichteren Kohlenwasserstoffe, wie z.B. Methan und Ethan ohne Abscheidung von Kohlenstoff auf der Katalysatoroberfläche sogar in Gegenwart von Schwefelverbindungen bewirkt.In particular, the described sintered catalyst containing calcium oxide and alumina chiefly effects the gasification of the heavier fractions, e.g. of the tar without deposition of carbon on the catalyst surface, while the sintered ternary catalyst containing calcium oxide, alumina and nickel oxide mainly comprises the gasification of the lighter hydrocarbons, e.g. Methane and ethane without deposition of carbon on the catalyst surface, even in the presence of sulfur compounds.

Die Zusammensetzung des Produktgases beim Auslaß ."aus der Zone der katalytischen Vergasung im erfindungsgemäßen Verfahren wird sowohl durch die Gleichgewichte in den nachstehenden zwei Reaktionen als auch durch die Aktivität des Katalysators bestimmt:The composition of the product gas at the outlet "from the zone of catalytic gasification in the process of the invention is determined both by the equilibria in the following two reactions and by the activity of the catalyst:

CH, + H2O 3H2 + CO (Methanreformierung)CH, + H 2 O 3H 2 + CO (methane reforming)

CO + H2O H2 + CO2 (CO-Konvertierung)CO + H 2 OH 2 + CO 2 (CO conversion)

In der Vergasungsreaktion gemäß der Erfindung erzeugt man allgemein ein wasserstoffreiches Gas bei einer hohen Temperatur von 800 bis 1100 0C und unter einem Überdruck von 2 bis 30 kg/cm . Das gasförmige Produkt überführt man in einen nachfolgenden Arbeitsgang nach der Gewinnung von Wärme auf übliche Weise.In the gasification reaction according to the invention is generally produced a hydrogen-rich gas at a high temperature of 800 to 1100 0 C and under an overpressure of 2 to 30 kg / cm. The gaseous product is transferred in a subsequent operation after the recovery of heat in the usual way.

nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und im Vergleich zu einer üblichen Methode beschrieben.In the following, preferred embodiments of the method according to the invention will be described with reference to the drawings and in comparison to a conventional method.

Pig. 1 ist ein Flußdiagramm der üblichen Methode zur Behandlung eines Koksofengases. Das Koksofengas überführt man aus einem Koksofen 1 in einen wassergekühlten Kondensor 2, worin man die enthaltenen teerigen Bestandteile vom Koksofengas abtrennt. Danach führt man das Gas nacheinander durch den Direktkühler (direct cooler) 3? das Gebläse 49 den Naphtalinabscheider 5, die Entschwefelungsvorrichtung 6, den Ammoniakskrubber' 7 und die Benzolabsorptionssäule 8 und entfernt ITaphtaiin, Schwefelverbindungen, Ammoniak bzw. Benzol. Das Koksofengas, das man auf diese Weise vorbehandelt hat, wird, wenn man es als Gas zur Ammoniaksynthese verwenden will, im Kompressor.9 komprimiert, im Heizer 10 wieder erwärmt und schließlich in der Entschwefelungsvorrichtung 11 entschwefelt. Nachdem man Dampf 16 zugemischt hat, führt man das vorbehandelte Koksofengas durch den Vergaser 12, der mit einem üblichen Dampfreformierungskatalysator gefüllt . ist, worin man es zu einem wasserstoffreichen Gas 18 vergast, nachdem man Luft oder Sauerstoff 17 zugemischt hat, welche man über den Kompressor 13 und den Vorerhitzer 14 zugeführt hat. Ein Abhitzkessel 15 ist zur Gewinnung- der thermischen Energie vorgesehen.Pig. 1 is a flow chart of the conventional method of treating a coke oven gas. The coke oven gas is transferred from a coke oven 1 into a water-cooled condenser 2, wherein the tarry constituents contained are separated from the coke oven gas. After that, the gas is led one after the other through the direct cooler 3? the fan 4 9, the naphthalene separator 5, the desulfurization device 6, the ammonia scrubber '7 and the Benzolabsorptionsssäule 8 and removes ITaphtaiin, sulfur compounds, ammonia or benzene. The coke oven gas which has been pretreated in this way is, if it is to be used as a gas for ammonia synthesis, compressed in the compressor 9, reheated in the heater 10 and finally desulfurized in the desulfurization device 11. After admixing steam 16, the pretreated coke oven gas is passed through the gasifier 12, which is filled with a conventional steam reforming catalyst. is that in which it is gasified to a hydrogen-rich gas 18, after mixing air or oxygen 17, which has been supplied via the compressor 13 and the preheater 14. A waste heat boiler 15 is provided for recovering the thermal energy.

Pig. 2 ist ein Plußdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Reformierungsbehandlung eines Rohgases, das man aus Kohle gewonnen hat, wobei man eine Ausführungsform des Verfahrens zur Behandlung eines Koksofengases in einem Vergaser mit interner Heizung als Beispiel anwendet. Das Koksofengas, das man aus dem Koksofen 20 abzieht, sammelt man im Sammlerrohr bzw. Kollektorrohr 21 derart, daß es eine ungefähr konstante Zusammensetzung aufweist, und man hält das Rohgas, das man keinerlei Vorbehandlungen unter-Pig. Fig. 2 is a plan diagram of the raw gas reforming treatment method of the present invention obtained by using an embodiment of the method for treating a coke oven gas in a gasifier with internal heating as an example. The coke oven gas, which is withdrawn from the coke oven 20, is collected in the collector tube or collector tube 21 in such a way that it has an approximately constant composition, and the raw gas is held, which is not subject to any pretreatment.

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wirft, bei der gleichen hohen Temperatur, die es beim Verlassen des Koksofens hatte. Das Koksofengas führt man, nachdem man die festen Bestandteile, wie z.B. Staub, in einem Staubsammler 22, z.B. einem Zyklon nach Bedarf entfernt hat, in den Dampfinjektor 24 durch die Leitung 23. Den Druck des Koksofengases erhöht man auf Überdruck im Injektor 24, indem man das Koksofengas mittels des Hochdruckdampfes einsaugt, der durch die Leitung 25 als Treibmittel zugeführt wird; im Injektor mischt man das Gas mit dem Dampf und erzielt eine Gasmischung aus dem Koksofengas und dem Dampf.throws at the same high temperature that it had when leaving the coke oven. The coke oven gas is passed after the solid components, e.g. Dust in a dust collector 22, e.g. the cyclone has been removed as required into the steam injector 24 through the line 23. The pressure of the coke oven gas is increased to positive pressure in the injector 24 by sucking the Koksofengas by means of high pressure steam, which is supplied through the conduit 25 as a propellant; In the injector, the gas is mixed with the steam and a gas mixture of coke oven gas and steam is obtained.

Die Gasmischung aus dem Koksofengas und dem Dampf, die man derart hergestellt hat, führt man danach durch die Leitung 26 in den Vergaser 27, der eine obere Verbrennungszone 27A und ein Katalysatorbett 27B aufweist. Luft oder Sauerstoff führt man in den Vergaser 27 durch die Leitung 30 au, wobei man die Luft oder den Sauerstoff im Kompressor 28 bzw. im Vorerhitzer 29 unter Druck gesetzt und vorerwärmt hat. Das Koksofengas vergast man danach, indem man es durch das Katalysatorbett 27B durchführt, und man entnimmt das so erhaltene Produktgas, das reich an Wasserstoff ist, aus dem Vergaser 27 an seinem Boden bzw. an seinem Unterteil durch die Leitung 31· Nach der Wärmegewinnung im Abhitzkessel 32 entfernt man das Produktgas durch die Leitung 33· Dieses Gas muß man jedoch einer- nachfolgenden Entschwefelungsbehandlung unterwerfen.The gaseous mixture of the coke oven gas and the steam thus produced is then passed through the conduit 26 into the gasifier 27 having an upper combustion zone 27A and a catalyst bed 27B. Air or oxygen is introduced into the carburetor 27 through line 30, pressurizing and preheating the air or oxygen in compressor 28 or preheater 29, respectively. The coke oven gas is then gasified by passing it through the catalyst bed 27B and the product gas thus obtained, which is rich in hydrogen, is withdrawn from the gasifier 27 at its bottom or lower part through the pipe 31 Waste heat boiler 32 is removed, the product gas through line 33 · This gas must, however, subject to a subsequent desulfurization.

Pig. 3 ist ein Flußdiagramm, das eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Behandlung eines Rohgases zeigt, das man durch Kohlevergasung unter Verwendung eines extern erwärmten Röhren-Kohlevergasers 34 gewonnen hat. Das Rohgas, das aus dem Kohlevergaser 34 kommt und das man bei der selben hohen Temperatur hält, die es beim Verlassen des Vergasers 34 aufwies, führt man in den extern erv/ärmten zweiten bzw. sekundären Vergaser 37 ein, nachdem man es einer Staubentfernung im Staubsammler 36 unterworfen hat,, derPig. 3 is a flowchart showing one embodiment of the process of the present invention for treating a raw gas obtained by coal gasification using an externally heated tubular coal gasifier 34. The raw gas, which comes from the coal gasifier 34 and which is maintained at the same high temperature that it had when leaving the carburetor 34, is introduced into the externally heated second or secondary gasifier 37, after being subjected to a dust removal in the gasifier Dust collector 36 has subjected, the

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in der Leitung 35 vorgesehen ist. Das Rohgas führt man danach durch das Katalysatorrohr 39, das mit dem Katalysator 38 gefüllt ist. Dieses Katalysatorrohr 39 ist aus einem wärmebeständigen bzw. hitzebeständigen Material hergestellt und wird von außen erwärmt, um eine ausreichende Wärmemenge zur Förderung der Reaktion zuzuführen. Die Leitung 40 dient der Zufuhr von Brennstoff, den man zum externen Erwärmen des Katalysatorrohres 39 verwendet. Das mit Wasserstoff angereicherte Produktgas, das man durch die Behandlung in Berührung mit dem Katalysator 38 erhalten hat, überführt man in den Abhitzkessel 42 durch die Leitung 41, gewinnt die Abhitze und entnimmt das Produktgas danach durch die Leitung 43· Das Flußdiagramm von Fig. 3 weist einen Kanal 44 für den sekundären Vergaser, ein Abhitzgewinnungssystem 45 für den sekundären Vergaser, ein GebläsewerS: 46 und eine Ableitung 47 auf.is provided in the line 35. The raw gas is then passed through the catalyst tube 39 , which is filled with the catalyst 38. This catalyst tube 39 is made of a heat-resistant material and is heated from the outside to supply a sufficient amount of heat to promote the reaction. The conduit 40 serves to supply fuel, which is used for external heating of the catalyst tube 39. The hydrogen-enriched product gas obtained by the treatment in contact with the catalyst 38 is transferred to the waste heat boiler 42 through the pipe 41, wins the waste heat, and then withdraws the product gas through the pipe 43 · the flow chart of FIG has a secondary carburetor passage 44, a secondary carburetor exhaust recovery system 45, a blower 46, and a drain 47.

Wie beschrieben, vergast man ein Rohgas, das aus Kohle stammt und das man direkt aus einer Kohlevergasung erhalten hat, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, ohne eine Reinigung des Rohgases zum Entfernen von Verunreinigungen (Nebenprodukten) durchzuführen, wodurch man das Rohgas bei der gleichen hohen Temperatur hält, das es beim Verlassen des Kohlevergasers 34 hatte. Insbesondere bei dieser Ausführungsform des Verfahrens wird das Rohgas, das aus dem Kohlevergaser bei einer hohen Temperatur kommt, nicht gekühlt oder abgekühlt, so daß man das Gas für die nachfolgende katalytisch^ Vergasung nicht wieder erwärmen muß. Daher ist die Wärmebilanz bzw. die Y/ärmeausbeute des erfindungs gemäß en Verfahrens ausgezeichnet und ist das Verfahren stark vereinfacht, da man dadurch viel geringere Aufwendungen für die Einrichtungen zur Behandlung der Rohgase, die man aus Kohle erhalten hat, in Vergleich zu den üblichen Methoden benötigt. Ferner weist das Produktgas eine hohe Temperatur nach der Vergasung auf, und man kann es ohne Schwierigkeiten der Abhitzegewinnung auf übliche Weise zuführen, so daß man eine zufriedenstellende Wärmeausbeute erzielt.As described, a raw gas derived from coal obtained directly from coal gasification is gasified by the method of the present invention without carrying out purification of the raw gas to remove impurities (by-products), thereby obtaining the raw gas at the same high temperature that it had when leaving the coal gasifier 34. In particular, in this embodiment of the process, the raw gas coming from the coal gasifier at a high temperature is not cooled or cooled, so that the gas for the subsequent catalytic gasification must not be reheated. Therefore, the heat balance and the Y / m ärmeausbeute of fiction, according to en method is excellent and the process is greatly simplified, as this much lower expenses for the facilities for the treatment of raw gases obtained from coal, in comparison to the usual methods needed. Further, the product gas has a high temperature after gasification, and it can be easily fed to waste heat recovery in a conventional manner, so as to obtain a satisfactory heat yield.

Ferner weisen die Methoden des Standes der Technik, worin man ein Koksofengas als eingesetztes Rohgas verwendet, den Nachteil auf, daß der Energieverbrauch nach dem Reformierungs-Arbeitsgang in dem Pail, daß man hohe Drucke benötigt, aufgrund der Yolumenzunahme nachteilig erhöht wird, die durch die Vergasung bewirkt wird. Diesem Problem kann man begegnen, indem maji einen Dampfinjektor vor der Vergasungszone vorsieht, wie es im erfindungsgemäßen Verfahren geschieht. Den für die Vergasung benötigten Dampf führt man in die Vergasungszone als Treibmittel des Injektors ein, das mit dem Koksofengas gemischt werden soll, und er bewirkt ferner, daß das Koksofengas unter einen ausreichend hohen Druck gesetzt wird, so daß das Koksofengas und der Dampf in die Vergasungszone unter hohem Druck eingeblasen werden. Ferner erlaubt das Merkmal der Dampfinjektion die Durchführung der Vergasungsreaktion unter hohem Druck, so daß die Wirksamkeit des Katalysators erhöht wird und man die Menge des Katalysators im Reaktor vermindern kann.Further, the prior art methods of using a coke oven gas as the raw gas used have a drawback that the energy consumption after the reforming operation in the piping, requiring high pressures, is disadvantageously increased due to the increase in the number of cylinders caused by the coke oven gas Gasification is effected. This problem can be overcome by providing a steam injector in front of the gasification zone, as is done in the process of the invention. The steam required for the gasification is introduced into the gasification zone as propellant of the injector to be mixed with the coke oven gas, and further causes the coke oven gas to be pressurized to a sufficiently high pressure so that the coke oven gas and steam enter the coke oven gas Gasification zone are injected under high pressure. Further, the steam injection feature allows the gasification reaction to be carried out under high pressure, so that the efficiency of the catalyst is increased and the amount of catalyst in the reactor can be reduced.

Das mit Wasserstoff angereicherte Gasprodukt des Verfahrens gemäß der Erfindung ist für die Verwendung als Synthesegas für immoniak oder Methylalkohol, als Wasserstoffgas und als einzusetzendes Reaktionsgas für die sogenannten Syntheseprozesse der C, -Chemie sowie als Heizgas bzw. Gasbrennstoff geeignet.·The hydrogen-enriched gas product of the process according to the invention is suitable for use as synthesis gas for immoniak or methyl alcohol, as hydrogen gas and as a reaction gas to be used for the so-called synthesis processes of C, -Chemie and as heating gas or gas fuel.

Die Erfindung betrifft also ein Verfahren, wobei man ein Rohgas, das man aus Kohle gewonnen hat und das β bis 30 Vol.-% Methan enthält, wie z.B. Koksofengas, dampfreformiert, indem man es in eine Vergasungszone einführt, während man es bei der hohen Temperatur hält, bei der es hergestellt, worden war, ohne es einer Kühlungsbehandlung zur Abtrennung und Entfernung der höheren Kohlenstoffverbindungen, wie z.B. im Rohgas enthaltenen teerigen Bestandteile, oder irgendwelchen Behandlungen zum Entfernen von Bestandteilen mit Ausnahme von festen Verunreinigungen zuThe invention thus relates to a process in which a crude gas obtained from coal and containing β to 30 vol .- % of methane, such as coke oven gas, steam reformed by introducing it into a gasification zone, while at the high Temperature, at which it has been produced, without holding it to a cooling treatment for separating and removing the higher carbon compounds, such as tarry components contained in the raw gas, or any component removal treatment other than solid impurities

unterwerfen.. Das Rohgas bringt man mit einem gesinterten Katalysator, der Calciumoxid und Aluminiumoxid enthält, in Gegenwart von Dampf in Berührung. Man erhält ein mit Wasserstoff angereichertes Gas aus dem Rohgas durch"wirksame Vergasung von Methan, geradkettigen niederen Kohlenwasserstoffen und höheren Kohlenstoffverbindungen, die darin enthalten sind.The raw gas is contacted with a sintered catalyst containing calcium oxide and alumina in the presence of steam. A hydrogen-enriched gas is obtained from the raw gas by "effective gasification of methane, straight chain lower hydrocarbons, and higher carbon compounds contained therein.

Nachstehend wird die Erfindung durch Beispiele näher erläutert.The invention will be explained in more detail by examples.

Beispiel 1:Example 1:

Man unterwarf ein Koksofengas der Reformierungsbehandlung gemäß der Erfindung, die im Flußdiagramm von Fig. 2 gezeigt ist.Coke oven gas was subjected to the reforming treatment according to the invention shown in the flow chart of FIG. 2.

Das Koksofengas stellte man im Koksofen 20 her und sammelte es im Sammlerrohr 21 mit einer Rate von 108 770 Mm /h (nr/h bei ITormalbed.) bezogen auf das Volumen von trocke- nem Gas. Das Koksofengas wies eine Temperatür von 700 C auf und befand sich unter Atmosphärendruck. Die Zusammensetzung des Gases, ausgedrückt durch die stündliche Rate in kg/h für Jeden der Bestandteile, ist nachstehend angegeben:The coke oven gas was prepared in the coke oven 20 and collected in the receiver tube 21 at a rate of 108 770 mm / h (nr / h for ITormalbed) based on the volume of dry gas. The coke oven gas had a temperature of 700 C and was under atmospheric pressure. The composition of the gas, expressed by the hourly rate in kg / h for each of the constituents, is given below:

Bestandteilcomponent

Methan EthanMethane ethane

Kohlendioxid Kohlenmonoxid ?fesserstoff Stickstoff Sauerstoff Schwefelwasserstoff Ammoniak Cyanwasserstoff ,ΒΤΣ-Fraktionen Naphthalin Teerige Bestandteile Organischer Schwefel StickstoffmonoxidCarbon dioxide Carbon monoxide Reactor Nitrogen Oxygen Hydrogen sulphide Ammonia Hydrogen cyanide, ΒΤΣ fractions Naphthalene Tar components Organic sulfur Nitrogen monoxide

Stündliche Rate (kg/h)Hourly rate (kg / h)

2323 430430 33 640640 '5'5 940940 99 250250 55 210210 11 570570 600600 320320 870870 190190 44 000000 150150 1212 000000 1010 (2(2 ppm)ppm) 6767 180 kg/h180 kg / h

Gesamttotal

Das Koksofengas führte man in den Staubsammler 22 ein, entfernte den enthaltenen Staub und saugte es durch die Leitung 23 in den Dampfinjektor 24, der ein Zweistufeninjektor war. 122 t/h Dampf bei einer Temperatur von 700 C führte man in den Dampfinjektor ein. Den Dampf führte man in zwei Anteilen zu, wobei der erste AnteilThe coke oven gas was introduced into the dust collector 22, removing the contained dust, and sucked through the conduit 23 into the steam injector 24, which was a two-stage injector. 122 t / h steam at a temperature of 700 C was introduced into the steam injector. The steam was added in two parts, with the first part

2 ·2 ·

61 t/h bei einem Druck von 25 kg/cm überdruck in der ersten Stufe betrug und der zweite Anteil 61 t/h bei61 t / h at a pressure of 25 kg / cm overpressure in the first stage and the second portion 61 t / h at

2 ··2 ··

einem Druck von 60 kg/cm Überdruck in der zweiten Stufe betrug. Der Druck der Gasmischung, die man in den Ver-a pressure of 60 kg / cm overpressure in the second stage. The pressure of the gas mixture which is

gaser 27 durch die Leitung 26 einführte, betrug 5 kg/cm Überdruck beim Auslaß aus dem Injektor 24· Sauerstoffgas blies man in den Vergaser 27 durch die Leitung 30 in einer Rate von 31 000 Nur/h (31 000 nrvh bei Kormalbedingungen), nachdem man es im Kompressor 28 auf einen Druck von etwa 6 kg/cm Überdruck gebracht und im Vorerhitzer 29 auf einegaseous 27 introduced through line 26 was 5 kg / cm gauge at outlet from injector 24. Oxygen gas was blown into carburetor 27 through line 30 at a rate of 31,000 N / h (31,000 nrvh under normal conditions) it brought in the compressor 28 to a pressure of about 6 kg / cm pressure and in the preheater 29 to a

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Temperatur von 238 C vorgewärmt hatte. Die Vergasungsreaktion führte man im Vergaser 27 "bei etwa 980 0C unter den nachstehenden Bedingungen durch.Temperature of 238 C had preheated. The gasification reaction was carried out in the gasifier 27 "at about 980 0 C under the following conditions.

Ca) Druck: 5 kg/cm ÜberdruckCa) pressure: 5 kg / cm overpressure

(b) Katalysator: Zwei Typen von gesinterten Katalysatoren, wobei der eine aus 50 Gew.-% Calciumoxid und 50 Gew.-% Aluminiumoxid bestand und der andere aus 42,5 Gew.-% Calciumoxid, 42,5 Gew.-% Aluminiumoxid und 15 Gew.-% Nickeloxid bestand, verwendete man in gleichen Mengen, um das Katalysatorbett 27B des Reaktors in zwei getrennten Schichten zu füllen. Das Katalysatorvolumen betrug 150 nr für eine Raumgeschwindigkeit von 25OO/h.(b) catalyst. Two types of sintered catalysts, wherein the one of 50 wt .-% of calcium oxide and 50 wt -% of alumina, and the other consisted of 42.5 wt .-% calcium oxide, 42.5 wt .-% aluminum oxide and 15 wt% nickel oxide was used in equal amounts to fill the catalyst bed 27B of the reactor in two separate layers. The catalyst volume was 150 nr for a space velocity of 25OO / h.

(c) H2/C-Verhältnis: 2,0 Cd) 02/C-Verhältnis: 0,42(c) H 2 / C ratio: 2.0 Cd) 0 2 / C ratio: 0.42

(e) Raumgeschwindigkeit: 25OO/h beim Auslaß des Vergasers 27·.(e) Space velocity: 2500 / h at the outlet of the gasifier 27 ·.

Die Zusammensetzung des derart erhaltenen Produktgases ist nachstehend angegeben:The composition of the product gas thus obtained is shown below.

Gasvolumen CaIs'trockenes Gas):Gas volume CaIs'trockenes gas):

245 680 ilm3/h245 680 ilm 3 / h

Zusammensetzung: BestandteilComposition: Ingredient

Gehalt (Mol-?S)Content (mole-? S)

Wasserstoffhydrogen 68,6 68.6 KohlenmonoxidCarbon monoxide 21 ,021, 0 Kohlendioxidcarbon dioxide 9,29.2 Methanmethane 0,10.1 Stickstoffnitrogen 0,80.8 Schwefelwasserstoffhydrogen sulfide 0,10.1 Argonargon 0,20.2 Wassergehaltwater content 129 520 Hm3/h129 520 hm 3 / h

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Um die Wärme aus dem ausströmenden Gas, das eine Temperatur von 980 0G aufwies, wirksam zu gewinnen, verwendete man diese Wärme im Abhitzkessel 32, um Dampf in einer größeren Menge zu erzeugen, als die Dampfmenge betrug, die man dem Injektor . zuführte. Die Vergasung führte man in der beschriebenen Weise etwa 4500 h ohne merkliche Verunreinigung des Katalysatorsim Katalysatorbett durch Abscheidung von Kohlenstoff durch.In order to effectively recover heat from the effluent gas had a temperature of 980 0 G, was used in this heat waste-heat boiler 32 to produce steam in a larger amount than the amount of steam was which one of the injector. charging thereto. The gasification was carried out in the described manner for about 4500 hours without significant contamination of the catalyst in the catalyst bed by deposition of carbon.

Beispiel 2:Example 2:

Die Vergasungsreaktion führte man im wesentlichen auf gleiche Weise, d.h. mit dem gleichen Koksofengas unter den gleichen Reaktionsbedingungen gemäß dem Flußdiagramm von Fig. 2 wie in Beispiel 1 mit der Ausnahme durch, daß das Katalysatorbett durch eine einzige Schicht mit 70 irr gesint.ertem Katalysator, der aus Calciumoxid und Aluminiumoxid bestand und in Beispiel 1 verwendet wurde, statt durch das zweilagige Katalysatorbett gebildet wurde, und daß die Einblasrate.von Sauerstoff in den Vergaser 27 durch die Leitung 30 23 000 Hm3/h(23 000 nrVh bei Normalbedingungen) betrug. Die Zusammensetzung des ausströmenden Gases, das man aus dem Vergaser entnahm, ist nachstehend angegeben. Man beobachtete keine merkliche Verunreinigung des Katalysatorbettes durch Kohlenstoff ablagerung in diesem Fall,' wie auch in Beispiel 1, sogar nach einer ausgedehnten kontinuierlichen Durchführung der Reaktion.The gasification reaction was carried out in substantially the same manner, ie with the same coke oven gas under the same reaction conditions as in the flow chart of Fig. 2 as in Example 1, except that the catalyst bed was replaced by a single layer of 70% sintered catalyst, of calcium oxide and alumina used in Example 1 instead of being formed by the two-layered catalyst bed, and that the rate of injection of oxygen into the gasifier 27 through the line 30 was 30 to 23,000 Hm 3 / h (23,000 nrVh under normal conditions) , The composition of the effluent gas taken from the gasifier is shown below. No noticeable contamination of the catalyst bed by carbon deposition was observed in this case, as in Example 1, even after an extended continuous reaction.

Ausströmendes Gas: 5 kg/cm Überdruck bei 1010 0C Gasvolumen (als trockenes Gas): 203 960 !nr/h (203 960Outgoing gas: 5 kg / cm overpressure at 1010 0 C Gas volume (as dry gas): 203 960! Nr / h (203 960

m /h bei HOrmalbedingungen)m / h under normal conditions)

- 22- 22

- 22 Zusammensetzung: Bestandteil Gehalt (Mol-jS)- 22 Composition: Ingredient Content (mole-jS)

Wasserstoff 62,2Hydrogen 62.2

Kohlenmonoxid 17,1Carbon monoxide 17,1

Kohlendioxid 10,3Carbon dioxide 10.3

Methan 9,2Methane 9.2

Stickstoff 1,0Nitrogen 1.0

Schwefelwasserstoff 0,1Hydrogen sulfide 0.1

Argon 0,1Argon 0.1

Wassergehalt: 134 040 Um3/h (134 040 m3/hWater content: 134 040 At 3 / h (134 040 m 3 / h

"bei ITormalbedingungen)."under ITormal conditions).

Beispiel example 3 ·

Koksofengas der gleichen Zusammensetzung und bei der gleichen Flußrate wie in Beispiel 1 vermischte man mit Dampf und behandelte es in einem von außen geheizten Röhrenvergaser mit einer Heizkapazität von 149,0 χ 10 kcal/h (625,8 χ 10 J/h).- Den.von außen erwärmten Röhrenvergaser füllte man mit dem' gleichen Katalysator wie in Beispiel 1, und die Menge des zugegebenen Dampfes war die gleiche· wie in Beispiel 1.Coke oven gas of the same composition and at the same flow rate as Example 1 was steam blended and treated in an externally heated tube gasifier with a heating capacity of 149.0χ10 kcal / h (625.8χ 10 J / h). The externally heated tube gasifier was charged with the same catalyst as in Example 1, and the amount of added steam was the same as in Example 1.

Die Zusammensetzung des derart erhaltenen ausströmenden Gases aus dem von außen erwärmten Röhrenvergaser analysierte man und erhielt die nachstehenden Ergebnisse.,The composition of the thus obtained effluent gas from the externally heated tube gasifier was analyzed and obtained the following results.

Man bemerkte keine merkliche Kohlenstoffabscheidung auf dem Katalysator in diesem Fall sogar nach etwa 4000 h kontinuierlichem Betrieb.Notable carbon deposition on the catalyst in this case was noticed even after about 4,000 hours of continuous operation.

Ausströmendes Gas: 5 kg/cm Überdruck bei 900 0C Gasvolumen (als trockenes Gas): 294.300 Im-Vh (294Outgoing gas: 5 kg / cm overpressure at 900 0 C Gas volume (as dry gas): 294,300 Im-Vh (294

m /h bei Uormalbed.)m / h at Uormalbed.)

Zusammensetzung: BestandteilComposition: Ingredient

Gehalt (Mol-%)Content (mol%)

Wassergehalt:Water content:

Wasserstoff 74,0Hydrogen 74.0

Kohlenmonoxid 17,6Carbon monoxide 17.6

Kohlendioxid 6,7Carbon dioxide 6,7

Methan , .1,0Methane, .1,0

Stickstoff .0,6Nitrogen .0,6

Schwefelwasserstoff 0,1 ArgonHydrogen sulfide 0.1 argon

112 230 lTm3/h (112 230 m3/h112 230 lTm 3 / h (112 230 m 3 / h

bei Hormalbed.)at Hormalbed.)

Beispiel 4:Example 4:

Man verwendete einen katalytischen Vergaser mit interner Heizung mit einem Aufbau, der dem Vergaser im Flußdiagramm von Fig. 2 ähnelte, und behandelte darin ein Gas, das man durch Kohlevergasung erhalten hatte, mit der Methode der partiellen Oxidation. Der Katalysator, den man im katalytischen Vergaser verwendete, war der gleiche wie in Beispiel 1. Das Rohgas, das man aus dem Kohlevergaser entnahm, hatte eine Temperatur von 400 C unter einem DruckAn internal combustion type catalytic gasifier having a structure similar to the carburettor in the flowchart of Fig. 2 was used, treating therein a gas obtained by coal gasification by the partial oxidation method. The catalyst used in the catalytic gasifier was the same as in Example 1. The raw gas taken from the coal gasifier had a temperature of 400 C under pressure

2 ^2 ^

von 20 kg/cm Überdruck und seine Flußrate betrug 172 Hur/h (172 030 nr/ bei Mormalbed.), berechnet als Volumen von trockenem Gas. Die Zusammensetzung des Rohgases ist nachstehend zusammen mit der stündlichen Flußrate jedes der Bestandteile, angegeben.of 20 kg / cm gauge and its flow rate was 172 Hur / h (172030 nr / Mormalbed), calculated as the volume of dry gas. The composition of the raw gas is given below together with the hourly flow rate of each of the ingredients.

- 24 -- 24 -

Methan 14 880 kg/hMethane 14 880 kg / h

Ethan . 2 150 "Ethane. 2 150 "

Kohlendioxid 96 650 "Carbon dioxide 96 650 "

Kohlenmonoxid 43 440 "Carbon monoxide 43 440 "

Wasserstoff 5 820 »Hydrogen 5 820 »

Stickstoff 860 " ·Nitrogen 860 "·

Schwefelwasserstoff 290 »'Hydrogen sulphide 290 »'

Teerige Bestandteile und Phenole 9 570 "Tar components and phenols 9 570 "

Gesamt . 173 660 kg/hTotal . 173 660 kg / h

Wassergehalt . 157 650 Im3/hWater content. 157 650 in 3 / h

(157 650 m3/h bei ttormalbed.)(157 650 m 3 / h at ttormalbed.)

Das beschriebene Gas, das man durch Kohlevergasung hergestellt hatte, führte man. in einen katalytischen Vergaser über einen Staubsammler ein und vergaste es in dem Vergaser unter gleichzeitiger. Einführung von Sauerstoff, den man auf 238 0G erwärmt hatte, in einer Rate von 33 000 (33 000 m /h bei Normalbedingungen).The described gas, which had been produced by coal gasification, led you. into a catalytic gasifier via a dust collector and gasified it in the carburetor at the same time. Introduction of oxygen, which had been heated to 238 0 G, at a rate of 33 000 (33 000 m / h under normal conditions).

Auf diese Weise erzielte man ein ausströmendes Gas bei einer Temperatur von 980 0C unter einem Druck von 25 kg/cm Überdruck. Seine Zusammensetzung ist nachstehend gezeigt. Man beobachtete keinerlei merkliche Kohlenstoffabscheidung auf dem Katalysator sogar nach etwa 4000 h kontinuierlichem Betrieb.In this way, an effluent gas was obtained at a temperature of 980 0 C under a pressure of 25 kg / cm pressure. Its composition is shown below. No noticeable carbon deposition was observed on the catalyst even after about 4,000 hours of continuous operation.

Gasvolumen (als trockenes Gas): 227 100 Bm3/h (227Gas volume (as dry gas): 227 100 Bm 3 / h (227

m /h bei Eormalb.) Zusammensetzung: Bestandteil Gehalt (Mol-%)m / h in Eormalb.) Composition: Ingredient Content (mol%)

Wasserstoffhydrogen 44,944.9 KohlenmonoxidCarbon monoxide 22,422.4 Kohlendioxidcarbon dioxide 26,526.5 Methanmethane 0,50.5 Stickstoffnitrogen 0,40.4 Schwefelwasserstoffhydrogen sulfide 0,1·0.1 * Argonargon 0,20.2

Wassergehalt: 173 180 Hm3/h (173 180 m3/h bei Normalbed.)Water content: 173 180 hm 3 / h (173 180 m 3 / h at normal conditions)

Claims (12)

Erfindungsanspruch:Invention claim: 1. Kontinuierliches katalytisches Dampf-Reformierungsverfahren zur Herstellung eines wasserstoffreichen Gases aus einem Rohgas, das man aus Kohle gewonnen hat, gekennzeichnet dadurch, daß manA continuous catalytic steam reforming process for producing a hydrogen-rich gas from a raw gas obtained from coal, characterized in that (a) ein Eohgas mit einem Gehalt an 6 bis 30 Vol.-$6 Methan, einer Temperatur im Bereich von 300 bis 900 C und einem Druck im Bereich von Atmosphärendruck bis 100 kg/cm Überdruck verwendet;(a) a raw gas containing 6 to 30 vol .- $ 6 methane, a temperature in the range of 300 to 900 C and a pressure ranging from atmospheric pressure to 100 kg / cm gauge used; (b) das Rohgas in eine katalytische Dampfreformierungs-Vergasungszone einführt, wobei man das Rohgas kontinuierlich bei einer hohen Temperatur hält, ohne es einer Kühlungsbehandlung zur Abtrennung und Entfernung von gasförmigen hochmolekularen Kohlenstoffverbindungen, die im Rohgas enthalten sind, oder einer Behandlung zur Entfernung von anderen gasförmigen Verunreinigungen daraus zu unterwerfen;(b) introducing the raw gas into a catalytic steam reforming gasification zone maintaining the raw gas continuously at a high temperature without a cooling treatment for separating and removing gaseous high-molecular carbon compounds contained in the raw gas or a treatment for removing others to subject it to gaseous impurities; (c) das Rohgas in der Vergasungszone in Gegenwart von Dampf, der'als Vergasungsmittel dient, mit einem gesinterten Katalysator, der im wesentlichen aus 10 bis 60 Gew.-% Calciumoxid und 40 bis 90 Gew.-% Aluminiumoxid besteht und einen Siliziumdioxidgehalt von nicht mehr als 0,5 Gew.-% aufweist, bei einer Temperatur im Bereich von 800 bis 1300 C in Berührung bringt, eine Dampfreformierungsreaktion bewirkt und Methan, niedere Kohlenwasserstoffe und höhere Kohlenstoffverbindungen, die im Rohgas enthalten sind, zu Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid umwandelt; und(c) the raw gas in the gasification zone in the presence of steam, der'als gasifying agent is used, with a sintered catalyst consisting essentially of 10 to 60 wt .-% of calcium oxide and 40 to 90 wt -% consists of aluminum oxide and a silica. is not more than 0.5 wt%, contacts at a temperature in the range of 800 to 1300 C, causes a steam reforming reaction, and converts methane, lower hydrocarbons and higher carbon compounds contained in the raw gas to hydrogen, carbon monoxide and carbon dioxide converting; and (d) ein wasserstoffreiches Gas aus der Vergasungszone gewinnt, das im wesentlichen frei von den eingesetzten Verunreinigungen mit Ausnahme von Schwefelverbindungen ist, wobei der Katalysator im wesentlichen frei von Kohleablagerungen bleibt.(d) recovering a hydrogen-rich gas from the gasification zone that is substantially free of the impurities used except for sulfur compounds, the catalyst remaining substantially free of carbon deposits. 2 - 2 - der Vergasungszone von mindestens 1 kg/cm Überdruck anwendet.the gasification zone of at least 1 kg / cm applies overpressure. 2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß man Koksofengas oder ein Gas, das man durch Kohlevergasung hergestellt hat, als Rohgas verwendet, das man aus Kohle gewonnen hat.2. The method according to item 1, characterized in that coke oven gas or a gas which has been produced by coal gasification, used as raw gas obtained from coal. 3. Verfahren nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß man das Rohgas in die Vergasungszone mit einer Raumgeschwindigkeit von 500 bis 10 000/h einführt.3. The method according to item 1 or 2, characterized in that introducing the raw gas into the gasification zone at a space velocity of 500 to 10,000 / h. 4· Verfahren nach einem der vorhergehenden Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß man das Rohgas ferner in Gegenwart des Dampfes mit einem zweiten gesinterten Katalysator in Berührung bringt, der im wesentlichen aus 20 bis 60 Gew.-% Calciumoxid, 10 bis 70 Gew.-% Aluminiumoxid und 10 bis 30 Gew.-% Nickeloxid besteht und nicht mehr als 1 Gew.-% Siliziumdioxid enthält. .4 · A method according to any one of the preceding items, characterized in that it also expresses the raw gas in the presence of steam with a second sintered catalyst in contact, which consists essentially of 20 to 60 wt .-% calcium oxide, 10 to 70 wt -.% Alumina and 10 to 30 wt .-% nickel oxide and contains not more than 1 wt .-% silica. , £ 4 Il ί υ 3£ 4 Il 3 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß man einen Dampfinjektor in Verbindung mit der Vergasungszone vorsieht, das Rohgas in den Dampfinjektor einführt, den Druck des. Rohgases durch einen Dampfstrom steigert, der als Treibmittel des Dampfinjektors dient, und dadurch in die Vergasungszone unter Druck eine Gasmischung einführt, die im wesentlichen aus dem Rohgas und dem Dampf besteht, und darin den Dampf als Vergasungsmittel verwendet.5. The method according to any one of the preceding points, characterized in that one provides a steam injector in connection with the gasification zone, which introduces raw gas into the steam injector, the pressure of the raw gas. By a steam flow increases, which serves as a propellant of the steam injector, and thereby in the gasification zone introduces, under pressure, a gas mixture consisting essentially of the raw gas and the steam and uses therein the vapor as a gasifying agent. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß man eine derartige Menge an Dampf als Vergasungsmittel anwendet, daß das molare Verhältnis des gesamten HpO zum Kohlenstoff C im,Rohgas (HpO/C) im Bereich von 1 bis 7 liegt. 6. The method according to any one of the preceding points, characterized in that one applies such an amount of steam as a gasifying agent that the molar ratio of the total HpO to carbon C in, raw gas (HpO / C) in the range of 1 to 7. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß man die Vergasungszone intern erwärmt.7. The method according to any one of the preceding points, characterized in that the internally heated gasification zone. lhlh 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß man einen Reaktionsdruck in8. The method according to any one of the preceding points, characterized in that a reaction pressure in 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß man die Vergasungszone ex- ' tern erwärmt.9. Method according to one of the preceding points, characterized in that the gasification zone is heated externally . 10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Punkte, insbesondere Punkt 5 j gekennzeichnet dadurch, daß man Koksofengas, das man aus einem Koksofen unmittelbar vor dem Einführen in den Dampfinjektor erhalten hat, als Rohgas verwendet.10. The method according to any one of the preceding points, in particular point 5 j, characterized in that coke oven gas, which has been obtained from a coke oven immediately prior to introduction into the Dampfinjektor, used as raw gas. 11. Verfahren nach Punkt 10, gekennzeichnet dadurch, daß man ein Gas mit einem Gehalt an Op in die Vergasungszone gleichzeitig mit der Gasmischung derart einführt, daß das molare Verhältnis von Op zu Kohlenstoff in der Gasmischung im Bereich von 0,2 bis 1,0 liegt, wobei das Gas mit einem Gehalt an 0o einen Druck im Bereich von 2 bis 30 kg/cm Überdruck und eine Temperatur im Bereich von 30 bis 800 C aufweist.11. The method according to item 10, characterized in that introducing a gas containing Op in the gasification zone simultaneously with the gas mixture such that the molar ratio of Op to carbon in the gas mixture in the range of 0.2 to 1.0 wherein the gas having a content of 0 o has a pressure in the range of 2 to 30 kg / cm gauge and a temperature in the range of 30 to 800 C. 12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß man einen Katalysator verwendet, der eines oder mehrere Erdalkalimetalle enthält. 12. The method according to any one of the preceding points, characterized in that one uses a catalyst containing one or more alkaline earth metals. Hieran; X ^Seiten Zeichnungenthereto; X ^ pages drawings
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