Verfahren zur katalytischen Herstellung von niedrigheizwertigem Gas,
insbesondere Stadtgas, aus hochheizwertigem Steinkohlengas Die Erfindung bezieht
sich auf die katalytische Herstellung von niedrigheizwertigem Gas, insbesonder Stadtgas,
aus hochheizwertigem Steinkohlengas. Die katalytische Spaltung von Steinkohlengas
aus einem Gas, das verhältnismäßig viele unerwünschte Beimischungen enthält, bereitet
in der Praxis erhebliche Schwierigkeiten, weil diese Beimischungen, wie beispielsweise
Schwefelwasserstoff und Ammoniak, zu einer Vergiftung der Katalysatoren führen.
So ist die katalytische Herstellung von niedrigheiz«-ertigem Gas, insbesondere Stadtgas,
aus Steinkohlengas bisher mit den angegebenen erheblichen Schwierigkeiten belastet.Process for the catalytic production of low-calorific gas,
in particular town gas, from high-quality coal gas The invention relates
focus on the catalytic production of low-calorific gas, especially town gas,
from high-quality hard coal gas. The catalytic cracking of coal gas
from a gas that contains a relatively large number of undesirable admixtures
in practice considerable difficulties because of these admixtures, such as
Hydrogen sulfide and ammonia, poison the catalysts.
For example, the catalytic production of low-heating gas, especially town gas,
from coal gas so far burdened with the specified considerable difficulties.
Zwar ist die katalytische Spaltung von Kohlenwasserstoffen grundsätzlichbekannt,
jedoch sind reine Kohlen.wasserstoffe von den Schwierigkeiten der Kontaktvergiftung
frei, die bei Steinkohlengas auftreten. Steinkohlengas wird daher zumeist thermisch
gespalten, was im Spaltungsprozeß die Gefahr der Bußbildung bedingt und darüber
hinaus rein verfahrensmäßig in der Steuerung des Verfahrensablaufes bezüglich der
Einstellung gewünschter Endprodukte schwieriger ist. Nichtsdestoweniger ist die
Herstellung von niedrigheizwertigem Gas aus Steinkohlenas ein brennen d,a Problem.
Um den Gasverbraucher an allen Orten eine möglichst gleichmäßige Gasqualität zu
liefern, ist man daher, speziell auf Gaswerken, dazu übergegangen, das in den Öfen
erzeugte Steinkohlengas durch Zusatz von Wassergas, Generatorgas auf einen Heizwert
zu bringen, der den vom Gas- und t-,'asserfach aufgestellten Normen entspricht.
Der Zusatz von Wassergas ist jedoch in vielen Fällen unrentabel, und zwar wegen
der hohen Kosten des aus Koks erzeugten @N'assergases. Auch der Zusatz d,es aus
Koks erzeugten Generatorgases ist preislich ungünstig. Andererseits bedingt die
Erzeugung von Was,ergas und Genieratorgas aus Koks oder aus minderwertigen Brennstoffen
spezielle Anlagen, die teuer sind. Die Erzeugung von Wassergas in Koksöfen wird
wegen der hierdurch bedingten Verkürzung der Lebensdauer der Öfen nicht vorgenommen.The catalytic cracking of hydrocarbons is basically known,
however, pure hydrocarbons are from the difficulties of contact poisoning
free that occur with hard coal gas. Hard coal gas is therefore mostly thermal
divided, what causes the danger of penance in the process of division and above
also purely procedurally in the control of the process flow with regard to the
Setting the desired end products is more difficult. Nonetheless, that is
Production of low-calorific gas from hard coal is a burning problem.
To ensure that the gas quality is as uniform as possible for the gas consumer at all locations
supply, therefore, especially at gasworks, they have switched to that in the ovens
produced hard coal gas by adding water gas, generator gas to a calorific value
to bring that corresponds to the norms set up by the gas and water industry.
However, the addition of water gas is unprofitable in many cases, namely because of
the high cost of water gas produced from coke. Also the addition d, it off
Generator gas produced from coke is inexpensive. On the other hand, the
Production of water, gas and generator gas from coke or from inferior fuels
special systems that are expensive. The production of water gas in coke ovens is
because of the resulting shortening of the life of the ovens.
Ein Nachteil des Zusatzes von Generatorgas ist in einer nicht unwesentlichen
Erhöhung des Gehaltes des :Mischgases an inerten Bestandteilen zu sehen. Legt man
ein Steinkohlengas mit einem Heizwert von 5000 kcal/1NTm`3 mit einem Kohlensäuregehalt
von 1.5% und einem Stickstoffgehalt von 3,9% zugrunde, so müssen z. B. bei einem
erwünschten Mischgasheizw-ert von 4300 kcal/ N m3 22,3 % Generatorgas und bei einem
erwünschten Mischgasheizwert von -I600 kcal/Ntn3 11,60/a Generatorgas zugesetzt
werden. Im ersten Fall wird das Mischgas dann über 1,51/o Inerte, im zweiten Fall
11% Inerte enthalten. Das spezifische Gewicht und die Brenneigenschaften werden
also durch Generatorgas ungünstig be-einflußt.One disadvantage of the addition of generator gas is not insignificant
Increase in the content of the mixed gas to see inert components. If you lay
a hard coal gas with a calorific value of 5000 kcal / 1NTm`3 with a carbonic acid content
of 1.5% and a nitrogen content of 3.9%. B. at one
desired mixed gas calorific value of 4300 kcal / N m3 22.3% generator gas and with one
desired mixed gas calorific value of -I600 kcal / Ntn3 11.60 / a generator gas added
will. In the first case the mixed gas is then over 1.51 / o inert, in the second case
11% inerts included. The specific weight and the burning properties are
thus unfavorably influenced by generator gas.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, niedrigheizwertiges Gas
aus hochheizwertigem Steinkohlengas, insbesondere Stadtgas, herzustellen und dabei
katalytisch vorzugehen, die eingangs erwähnten Schwierigkeiten der katalytischen
Verfahren jedoch zu vermeiden sowie darüber hinaus wesentlich mit weniger Aufwand
als nach den bekannten thermischen oder Mischungsverfahren zti arbeiten.The invention has the task of producing low calorific gas
from high-quality hard coal gas, especially town gas, and thereby
proceed catalytically, the aforementioned difficulties of the catalytic
However, procedures to be avoided and, in addition, with much less effort
than working according to the known thermal or mixing processes zti.
Die Erfindung besteht darin, eine Teilmenge der auf niedrigeren Heizwert
zu bringenden Gasmenge dem Verfahren zur katalytischen Spaltung und Umformung von
in ihr enthaltenen Kohlenwasserstoffen unter Zusatz von Vergasungsmitteln, wie Wasserdampf
oder Luft, zu unterwerfen und nach der Umformung der Restmenge beizumischen sowie
die Teilmenge nach dem gewünschten Heizwertgehalt des Mischgases einzustellen. Da
nur eine Teilmenge des umzuformenden Gases katalytisch behandelt wird, ist die zur
Erzielung einer vorgegebenen Menge an niedrigheizwertigem Gas umzuformende Steinkohlengasmenge
verhältnismäßig gering und damit bereits die absolute Menge der sich den Kontakten
anbietenden Kontaktgifte erheblich herabgesetzt. Die Erfindung reduzierte also wesentlich
die Gefahr der Kontaktvergiftung. Erfindungsgemäß wird auf einfachste Weise ein
Gas erzeugt, dessen Brenneigenschafteil durch den Zusatz eines Streckgases nicht
verschlechtert sind. Außerdem wird der Gaspreis durch das erfindungsgemäße Verfahren
praktisch nicht erhöht.
Die Erfindung wird durch das folgende Beispiel
erläutert Ein Teilstrom wird durch die bereits genannte Umformung unter Wasserdampfzusatz
in ein Gas aufgespalten, dessen Zusammensetzung beispielsweise folgende Analyse
aufweist:
C02 ........... 4150/0
Cm Hn ......... 0,91/0
C O . . . . . . . . . . . . 12,0%
Hz ............. 72,7%
C H4 ........... 7,5%
N2 . . . . . . . . . . . . . 2,4%
100,00/0
Dieses Gas hat einen Heizwert von rund 3560 kcal/Nm3. Um aus Steinkohlengas mit
einem Heizwert von 5000 WE ein :Mischgas mit einem Heizwert von 4300 WE zu erzeugen,
müßten 94,8% bei einem gewünschten Mischgasheizwert von 4600 WE 38,5 0/a des oben
aufgeführten Spaltgases zugemischt werden.The invention consists in subjecting a portion of the gas amount to be brought to a lower calorific value to the process for the catalytic splitting and transformation of hydrocarbons contained in it with the addition of gasifying agents such as water vapor or air and mixing it with the remaining amount after the transformation, as well as the partial amount after set the desired calorific value of the mixed gas. Since only a portion of the gas to be converted is catalytically treated, the amount of coal gas to be converted to achieve a given amount of low-calorific gas is relatively small and thus the absolute amount of the contact poisons offered to the contacts is considerably reduced. The invention thus significantly reduced the risk of contact poisoning. According to the invention, a gas is generated in the simplest way, the burning properties of which are not impaired by the addition of an expanded gas. In addition, the gas price is practically not increased by the method according to the invention. The invention is illustrated by the following example. A partial flow is split into a gas by the aforementioned transformation with the addition of steam, the composition of which has the following analysis, for example: C02 ........... 4150/0
Cm Hn ......... 0.91 / 0
CO. . . . . . . . . . . . 12.0%
Hz ............. 72.7%
C H4 ........... 7.5%
N2. . . . . . . . . . . . . 2.4%
100.00 / 0
This gas has a calorific value of around 3560 kcal / Nm3. In order to produce mixed gas with a calorific value of 4300 WE from hard coal gas with a calorific value of 5000 WE, 94.8% of the cracked gas listed above would have to be added at a desired mixed gas calorific value of 4600 WE 38.5 0 / a.
Beim Spalten dieses Steinkohlengases fallen aus 1 m3 Steinkohlengas
rund 1,6 Nm3 Spaltgas an. Demzufolge würden bei den obigen Bedingungen für einen
Mischgasheizwert von 4300 WE aus 1 m3 Steinkohlengas 1,22 Nm-3 Mischgas, für einen
'Mischgasheizwert von -1600 WE aus 1 m3 Steinkohlengas 1,11 Nina 2#Iiscligas entstehen.
Bei den angegebenen Gasmengen ist nicht der Gasverbrauch für den Spaltprozeß, der
jedoch nicht bedeutend ist, berücksichtigt.When this coal gas is cracked, 1 m3 of coal gas is released
around 1.6 Nm3 of cracked gas. Accordingly, with the above conditions for a
Mixed gas calorific value of 4300 WE from 1 m3 hard coal gas 1.22 Nm-3 mixed gas, for one
'' Mixed gas calorific value of -1600 WE is created from 1 m3 hard coal gas 1.11 Nina 2 # Iiscligas.
With the specified gas quantities, the gas consumption for the cracking process is not the
is not considered significant.
Der Inertengehalt des Mischgases liegt für beide Fälle unter 6%.The inert content of the mixed gas is below 6% in both cases.