DE1233089B - Process for the production of methane-containing gases - Google Patents

Process for the production of methane-containing gases

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DE1233089B
DE1233089B DEG35255A DEG0035255A DE1233089B DE 1233089 B DE1233089 B DE 1233089B DE G35255 A DEG35255 A DE G35255A DE G0035255 A DEG0035255 A DE G0035255A DE 1233089 B DE1233089 B DE 1233089B
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. CL: Int. CL:

ClOgClog

Deutsche KL: 26 a -12German KL: 26 a -12

Nummer: 1 233 089Number: 1 233 089

Aktenzeichen: G 35255IV d/26 aFile number: G 35255IV d / 26 a

Anmeldetag: 20. Juni 1962 Filing date: June 20, 1962

Auslegetag: 26. Januar 1967Opened on: January 26, 1967

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von methanhaltigen Gasen aus Gemischen von überwiegend paraffinischen Kohlenwasserstoffen mit durchschnittlich mindestens 4 Kohlenstoffatomen und stellt eine Weiterentwicklung des in der britischen Patentschrift 820 257 beschriebenen Verfahrens dar. Bei diesem bekannten Verfahren werden die Dämpfe der Kohlenwasserstoffe und Wasserdampf unter Normaldruck oder Überdruck durch ein Bett eines Nickelkatalysators geleitet, und diese Dämpfe und der Wasserdampf werden bei einer solchen oberhalb von 3500C liegenden Temperatur in das Katalysatorbett eingeführt, daß das Bett durch die Reaktion bei einer Temperatur im Bereich von 400 bis 550° C gehalten wird.The invention relates to the production of methane-containing gases from mixtures of predominantly paraffinic hydrocarbons with an average of at least 4 carbon atoms and represents a further development of the process described in British patent 820 257. In this known process, the vapors of the hydrocarbons and water vapor are under normal pressure or overpressure passed through a bed of a nickel catalyst, and these vapors and the water vapor are inserted in such an above 350 0 C temperature lying in the catalyst bed, that the bed is maintained by the reaction at a temperature in the range of 400 to 550 ° C.

Außer diesem bekannten Verfahren ist noch die sogenannte »Reformierungs«-Reaktion bekannt, bei der ein Gemisch von leichten Kohlenwasserstoffen und Wasserdampf in Gegenwart von Nickelkatalysatoren bei Temperaturen von etwa 900° C umgesetzt wird. Das dabei anfallende Produktgas besteht im wesentlichen aus einem Gemisch von Kohlenmonoxyd und Wasserstoff. Dieses Gasgemisch hat einen vergleichsweise niedrigen Heizwert, so daß es der Anreicherung mit einem Gase höheren Heizwertes oder einer erneuten Umsetzung über Nickelkatalysatoren in einer zweiten Reaktionsstufe, bei tieferen Temperaturen, die etwa im Bereich von 250 bis 500° C liegen, bedarf, um ein Gas mit dem gewünschten Heizwert zu erhalten.In addition to this well-known process, the so-called "reforming" reaction is known at which is a mixture of light hydrocarbons and water vapor in the presence of nickel catalysts is implemented at temperatures of about 900 ° C. The resulting product gas consists of the essentially from a mixture of carbon monoxide and hydrogen. This gas mixture has a comparatively low calorific value, so that it is enriched with a gas with a higher calorific value or a renewed reaction over nickel catalysts in a second reaction stage, with lower Temperatures, which are approximately in the range of 250 to 500 ° C, is required to produce a gas with the desired To maintain calorific value.

Es ist auch bereits bekannt, daß Dieselöl oder Leuchtpetroleum mit Wasserdampf bei tieferen Temperaturen, nämlich bei Temperaturen im Bereich von etwa 700 bis 9000C, in Gegenwart von Nickelkatalysatoren zu Ölgas umgesetzt werden. Bei dieser bekannten Ölgasherstellung ist es nicht einfach, ein wirtschaftlich befriedigendes Verfahren zur Herstellung von Heizgasen mit hohem kalorischem Wert durchzuführen. Der Wirkungsgrad eines solchen Verfahrens ist deswegen ungünstig, weil gleichzeitig mit den brennbaren Gasen eine große Menge von Kohlenstoff, Teer und ähnlichem anfällt und starke Kohlenstoffablagerung auf dem Katalysator und sogar ein Eindringen des Kohlenstoffes in den Katalysator stattfinden kann, wodurch dieser rasch unwirksam wird. Um diese Schwierigkeiten zu überwinden, ist ein Verfahren dieser Art bekanntgeworden, das als Kreisverfahren geführt wird und bei dem während des Gaserzeugungsteiles des Kreisverfahrens der verdampfte Kohlenwasserstoff und der Wasserstoff durch eine Katalysatorzone geleitet werden, die ein nicht über 55°C hinausgehendes Temperaturgefälle besitzt und nickel-Verf ahren zur Herstellung von methanhaltigen
Gasen
It is also already known that diesel oil or kerosene is converted into oil gas with steam at lower temperatures, namely at temperatures in the range from about 700 to 900 ° C., in the presence of nickel catalysts. In this known oil gas production, it is not easy to carry out an economically satisfactory process for producing heating gases with a high calorific value. The efficiency of such a process is unfavorable because a large amount of carbon, tar and the like accumulates at the same time as the combustible gases and strong carbon deposits on the catalyst and even penetration of carbon into the catalyst can take place, which quickly becomes ineffective. In order to overcome these difficulties, a process of this type has become known, which is carried out as a cycle process and in which the vaporized hydrocarbon and hydrogen are passed through a catalyst zone, which has a temperature gradient not exceeding 55 ° C, and nickel during the gas generation part of the cycle process -Process for the production of methane-containing
Gases

Anmelder:Applicant:

The Gas Council, LondonThe Gas Council, London

Vertreter:Representative:

Dr.-Ing. A. v. Kreisler, Dr.-Ing. K. Schönwald,Dr.-Ing. A. v. Kreisler, Dr.-Ing. K. Schönwald,

Dr.-Ing. Th. Meyer und Dr. J. F. Fues,Dr.-Ing. Th. Meyer and Dr. J. F. Fues,

Patentanwälte, Köln 1, DeichmannhausPatent attorneys, Cologne 1, Deichmannhaus

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

T. A. Yarwood, Olton, Solihull;*T. A. Yarwood, Olton, Solihull; *

G. Percival,G. Percival,

Solihull, Warwickshire (Großbritannien)Solihull, Warwickshire (UK)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Großbritannien vom 21. Juni 1961 (22 488)Great Britain June 21, 1961 (22 488)

haltige feuerfeste Körper aufweist, deren Masse zwischen etwa 4,7 und 50 kg/m2 Oberfläche liegt, und die eine Nickelkonzentration in den äußeren 0,8 mm der Oberfläche zwischen etwa 0,07 und 0,15 kg/m2 Oberfläche haben, und wobei mit einer bestimmten Kohlenwasserstoffbeschickung im Verhältnis zu der Katalysatoroberfläche gearbeitet und der aus dem Kohlenwasserstoff und Wasserdampf bestehende Gasstrom unterbrochen wird, ehe die Temperatur der Katalysatorzone um merklich mehr als 55° C absinkt. Bei diesem bekannten Verfahren wird dem Nachteil der starken Verkokung des Katalysators mittels in engen Grenzen exakt einzuhaltender Verfahrensmaßnahmen begegnet. Da es jedoch in der Praxis leicht vorkommen kann, daß solche genauen Reaktionsbedingungen nicht immer sicher eingehalten werden, bleibt die Tatsache der Verkokung des Katalysators als unerwünschte Nebenerscheinung bestehen.containing refractory bodies, the mass of which is between about 4.7 and 50 kg / m 2 surface, and which have a nickel concentration in the outer 0.8 mm of the surface between about 0.07 and 0.15 kg / m 2 surface, and wherein a certain hydrocarbon feed is used in relation to the catalyst surface area and the gas flow consisting of the hydrocarbon and water vapor is interrupted before the temperature of the catalyst zone drops by appreciably more than 55 ° C. In this known method, the disadvantage of the strong coking of the catalyst is countered by means of procedural measures that must be precisely adhered to within narrow limits. However, since it can easily happen in practice that such precise reaction conditions are not always reliably observed, the fact that the catalyst is coking remains as an undesirable side effect.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird ebenso wie beim aus der britischen Patentschrift 820 257 bekannten Verfahren die Gefahr einer Verkokung des Katalysators dadurch vollständig vermieden, daß man die Temperatur des Katalysatorbettes auf den Bereich von 400 bis 55O0C senkt. Bei dieser niedrigen Reaktionstemperatur findet gleichzeitig eine Überlagerung verschiedener Reaktionstypen statt. Einerseits entsteht durch eine Reformierungsreaktion brennbares Gasgemisch, andererseits erfolgt in diesemIn the present process, as well as in out British Patent 820,257 known method is the risk of coking of the catalyst thereby completely avoided, that lowers the temperature of the catalyst bed to the range of 400 to 55O 0 C. At this low reaction temperature, a superposition of different reaction types takes place at the same time. On the one hand, a reforming reaction creates a combustible gas mixture, on the other hand it takes place in this

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Temperaturbereich Methanbildung. Da die Refor- eingeführt wird, daß das Bett durch die Reaktion mierungsreaktion eine endotherme Reaktion ist, die bei einer Temperatur im Bereich von 400 bis 55O0C Methanbildung aber exotherm verläuft, gelingt es gehalten wird, in guter Ausbeute methanhaltige durch geeignetes Aufheizen des Ausgangsgemisches, Gase dadurch herstellen kann, wenn man die in dem die Reaktion des Katalysatorbettes stets in dem 5 Gemisch vorhandenen paraffinischen Kohlenwasser-Bereich von 400 bis 55O0C zu halten und vorzeitige stoffe mit durchschnittlich 4 bis 15 Kohlenstoffatomen thermische Zersetzung der Kohlenwasserstoffe zu ver- einsetzt und das Gemisch der Kohlenwasserstoffmeiden. Bei diesem bekannten Verfahren kann der dämpfe und des Wasserdampfes mit einer linearen Druck bis zu 50 Atmosphären betragen und gegebenen- Geschwindigkeit von 0,18 bis 5,5 m/Min, und einer falls auch höher liegen. Zweckmäßig sind Drücke im io Raumströmungsgeschwindigkeit von wenigstens Bereich von 10 bis 25 Atmosphären. 400 V/V/Std. durch das Katalysatorbett führt.Methane formation temperature range. Since the reforms is introduced that the bed mierungsreaktion by the reaction is an endothermic reaction, but which is exothermic at a temperature in the range of 400 to 55O 0 C methane formation, it is possible is maintained in good yield methane-containing, by suitably heating of the starting mixture , can produce gases thereby when in the hold, the reaction of the catalyst bed always in the 5 mixture existing paraffinic hydrocarbon-range of 400 to 55O 0 C and premature fabrics with an average of 4 to 15 carbon atoms thermal decomposition of the hydrocarbons begins to comparable and avoid the mixture of hydrocarbons. In this known method, the vapor and the water vapor with a linear pressure can be up to 50 atmospheres and a given speed of 0.18 to 5.5 m / min, and one if also higher. Expedient are pressures in the room flow velocity of at least the range from 10 to 25 atmospheres. 400 V / V / hour leads through the catalyst bed.

Um Kohlenstoffansatz auf dem Katalysator zu Dabei ist es vorteilhaft, bei einem Druck im Bereich vermeiden, liegt der Wasserdampfanteil im Verhältnis von 10 bis 25 Atmosphären zu arbeiten. Zweckmäßig zu den Kohlenwasserstoffen über der tatsächlich setzt man eine Wasserdampf menge von 2 bis 5 Gereagierenden Menge. Der zu diesem Zweck erforder- 15 wichtsteilen je Gewichtsteil Kohlenwasserstoffmischung liehe Wasserdampfüberschuß hängt vom mittleren ein und führt das Gemisch aus dampfförmigen Molekulargewicht der verwendeten Kohlenwasserstoffe Kohlenwasserstoffen und Wasserdampf parallel in ab und nimmt mit steigendem Molekulargewicht zu. eine Vielzahl von Katalysatorbetten ein.
Der Überschuß ist jedoch nicht hoch. Bei allen Wenn man ein Katalysatorbett verwendet, das Kohlenwasserstoffgemischen mit durchschnittlich 4 bis 20 längliche Röhrenform hat, so ist es vorteilhaft, die 10 Kohlenstoffatomen können 2 Gewichtsteile Wasser- Kohlenwasserstoffdämpfe und den Wasserdampf in dampf pro Gewichtsteil Kohlenwasserstoffe verwendet die innere Peripherie des Bettes einzuführen und die werden. Auch eine höhere Wasserdampfmenge bis gasförmigen Reaktionsprodukte von der äußeren zu 5 Gewichtsteile pro Gewichtsteil Kohlenwasserstoff Peripherie des Bettes aus dem Bett herauszuführen, kann in Frage kommen, und bei Kohlenwasserstoff- 25 oder man arbeitet in dieser Vorrichtung so, daß die gemischen mit durchschnittlich 4 bis 7 Kohlen- Kohlenwasserstoffdämpfe und der Wasserdampf in wasserstoffatomen kann sie bis zu 1,5 Gewichtsteilen die äußere Peripherie des Bettes eingeführt werden gesenkt werden. _ und die gasförmigen Reaktionsprodukte aus dem
In order to avoid carbon buildup on the catalyst, it is advantageous to work at a pressure in the range where the water vapor content is in the ratio of 10 to 25 atmospheres. It is advisable to add a water vapor amount of 2 to 5 reacting amounts to the hydrocarbons above the actual amount. The water vapor excess required for this purpose per part by weight of hydrocarbon mixture depends on the average and leads to the mixture of vaporous molecular weights of the hydrocarbons used, hydrocarbons and water vapor, in parallel and increases with increasing molecular weight. a variety of catalyst beds.
However, the excess is not high. When using a catalyst bed which has hydrocarbon mixtures with an average of 4 to 20 elongated tubular shapes, it is advantageous that the 10 carbon atoms can introduce 2 parts by weight of water hydrocarbon vapors and the water vapor in vapor per part by weight of hydrocarbons used to introduce the inner periphery of the bed and the will. A higher amount of water vapor to gaseous reaction products from the outer to 5 parts by weight per part by weight of hydrocarbon periphery of the bed can be considered, and with hydrocarbon 25 or one works in this device so that the mixtures with an average of 4 to 7 Carbon- hydrocarbon vapors and the water vapor in hydrogen atoms can be lowered by as much as 1.5 parts by weight being introduced to the outer periphery of the bed. _ and the gaseous reaction products from the

Der Methangehalt des gebildeten Gases ist um so Bett von dessen innerer Peripherie abgezogen werden, höher, je niedriger die Temperatur des Katalysator- 30 Die Lebensdauer des Katalysators läßt sich erhebbettes und je höher der Druck ist. Das gebildete Gas lieh verlängern, wenn man den Nickel-Aluminiumoxydenthält nach der Entfernung des Kohlendioxyds Katalysator in einer Partikelgröße im Bereich von und Wasserdampfes im allgemeinen wenigstens 50 Vo- 150 bis 1000 Mikron einsetzt. Ein solcher Nickellumprozent Methan. Bei relativ höherem Druck, Aluminiumoxyd-Katalysator kann zweckmäßig einen z.B. bei 50 Atmosphären, kann die Methankonzen- 35 Anteil an metallischem Nickel von mehr als 75 °/0 und tration 80°/0 übersteigen. von nicht mehr als 90°/0, bezogen auf das Gesamt-The methane content of the gas formed is the higher the bed withdrawn from its inner periphery, the lower the temperature of the catalyst and the higher the pressure. The gas formed can be prolonged if the nickel-aluminum oxide is contained after the removal of the carbon dioxide and a catalyst having a particle size in the range of and water vapor is generally used at least 50 vol. 150 to 1000 microns. Such a nickel lum percentage methane. At relatively higher pressure, the aluminum oxide catalyst can expediently be used, for example at 50 atmospheres, the methane concentration of metallic nickel can exceed 75 ° / 0 and the tration can exceed 80 ° / 0 . of not more than 90 ° / 0 , based on the total

AIs Katalysator dient vorzugsweise ein grob- gewicht von Nickel und Aluminiumoxyd, enthalten, teiliger, beispielsweise granulierter oder pelletisierter Der hier gebrauchte Ausdruck »lineare Geschwindig-Nickel-Aluminium-Katalysator, der durch gemein- keit« bezeichnet eine Geschwindigkeit, die berechnet same Fällung von Nickel- und Aluminiumverbin- 40 wird durch Messen des Volumens des pro Zeiteinheit düngen, und zwar durch Behandlung einer wäßrigen in das Bett eintretenden Gemisches und des Volumens Lösung von wasserlöslichen Salzen, beispielsweise der des pro Zeiteinheit aus dem Bett austretenden Gemi-Nitrate, des Nickels und Aluminiums mit einer sches, Korrektur der Volumina zur Berücksichtigung Alkaliverbindung, z. B. Natriumcarbonat und Re- des Temperaturunterschiedes zwischen Eintritts- und duktion der Nickelverbindung in der Fällung zu 45 Austrittsgemisch, Mitteln dieser Volumina und Bemetallischem Nickel hergestellt worden ist. rechnung der linearen Geschwindigkeit aus dem mitt-The catalyst used is preferably a coarse weight of nickel and aluminum oxide, part, for example granulated or pelletized The expression »linear velocity nickel-aluminum catalyst, The “common” denotes a rate that is calculated for the same precipitation of nickel and aluminum compounds by measuring the volume of the per unit of time fertilize by treating an aqueous mixture and volume entering the bed Solution of water-soluble salts, for example that of the gemi-nitrate emerging from the bed per unit of time, of nickel and aluminum with a cal correction of the volumes to take into account Alkali compound, e.g. B. Sodium carbonate and Re- the temperature difference between inlet and Reduction of the nickel compound in the precipitation to an outlet mixture, averaging of these volumes and the metallic elements Nickel has been produced. calculation of the linear velocity from the mean

Bei diesem aus der britischen Patentschrift 820 257 leren Volumen (wobei das den Katalysator enthaltendeWith this volume, which is larger from British patent specification 820 257 (the one containing the catalyst

bekannten Verfahren ist auch die Nachbehandlung Gefäß als leer angenommen wird),known method is also the post-treatment vessel is assumed to be empty),

des gebildeten methanhaltigen Gases in Gegenwart Die durchschnittliche Kohlenstoffzahl der hier inof the methane-containing gas formed in the presence The average carbon number of the here in

eines Nickelkatalysators beschrieben. 50 Frage kommenden Kohlenwasserstoffgemische wirda nickel catalyst described. 50 question is coming hydrocarbon mixtures

Es wurde nun gefunden, daß man die Lebensdauer ermittelt durch Bestimmung des durchschnittlichen des Katalysators, die bei dem bekannten Verfahren Molekulargewichts des Gemisches von Kohlenetwas begrenzt ist, und zwar vermutlich durch Ab- Wasserstoffen durch Messen der Senkung des Gefrierlagerung von Polymerisationsprodukten auf dem punktes von reinem Benzol, die verursacht wird, wenn Katalysator und aus Gemischen von überwiegend 55 eine bestimmte Menge des Gemisches darin gelöst paraffinischen Kohlenwasserstoffen mit durchschnitt- wird, und Ermittlung der Zahl der im durchschnittlich mindestens 4 Kohlenwasserstoffatomen durch liehen Kohlenwasserstoffmolekül vorhandenen Kohlen-Überleiten eines Gemisches der Dämpfe der Kohlen- stoffatome durch pulverchromatographische Analyse Wasserstoffe mit Wasserdampf bei Normaldruck oder zwecks Bestimmung der Volumenanteile der im Ge-Uberdruck über ein Bett aus Partikeln eines Nickel- 60 misch vorhandenen paraffinischen, olefinischen und Aluminiumoxyd-Katalysators, der durch gemeinsame aromatischen Kohlenwasserstoffe.
Fällung und anschließende Reduktion der Nickel- Eine Verbesserung des Verfahrens der britischen verbindung zu metallischem Nickel hergestellt worden Patentschrift 820 257 besteht darin, daß ein Nickelist und der gegebenenfalls einen Zusatz eines Oxydes, Aluminiumoxyd-Katalysator der vorstehend beschrie-Hydroxyds oder Carbonats eines Alkali- oder Erd- 65 benen Art verwendet wird, der jedoch einen Zusatz alkalimetalle enthält, wobei das Gemisch aus Kohlen- eines Oxyds, Hydroxyds oder Carbonats eines Alkaliwasserstoffdämpfen und Wasserdampf bei einer solchen oder Erdalkalimetalls oder von Magnesium enthält. oberhalb 35O0C liegenden Temperatur in das Bett Besonders vorteilhaft ist ein Zusatz von Kalium-
It has now been found that the life is determined by determining the average of the catalyst, which in the known method is limited molecular weight of the mixture of coals, presumably by waste hydrogens by measuring the reduction in freezing storage of polymerization products to the point of pure Benzene, which is caused when the catalyst and from mixtures of predominantly 55 a certain amount of the mixture is dissolved in paraffinic hydrocarbons with average, and determination of the number of carbon overflows of a mixture of vapors of the at least 4 hydrocarbon atoms due to borrowed hydrocarbon molecules Carbon atoms by powder chromatographic analysis Hydrogen with water vapor at normal pressure or for the purpose of determining the proportions by volume of the paraffinic, olefinic and aluminum oxides present in the excess pressure over a bed of particles of a mixture of nickel yd catalyst made by common aromatic hydrocarbons.
Precipitation and subsequent reduction of the nickel an improvement of the process of the British compound to metallic nickel has been produced in patent specification 820 257 is that a nickel is and the optionally an addition of an oxide, aluminum oxide catalyst of the above-described hydroxide or carbonate of an alkali or Earth-level type is used, which, however, contains an additive alkali metals, the mixture of carbons containing an oxide, hydroxide or carbonate of an alkali hydrogen vapor and water vapor in the case of such or alkaline earth metal or magnesium. The temperature in the bed is above 35O 0 C. It is particularly advantageous to add potassium

carbonat. Der Zusatz einer solchen Alkaliverbindung bewirkt eine Verlängerung der Lebensdauer des Katalysators. Das Verfahren gemäß der Erfindung kann mit einem solchen Katalysator oder mit einem Nickel-Aluminiumoxyd-Katalysator, der keinen Zusatz einer Alkaliverbindung enthält, durchgeführt werden.carbonate. The addition of such an alkali compound extends the life of the Catalyst. The method according to the invention can with such a catalyst or with a Nickel-aluminum oxide catalyst which does not contain the addition of an alkali compound will.

Um beim Verfahren gemäß der Erfindung trotz der verhältnismäßig niedrigen linearen Geschwindigkeit des durch das Katalysatorbett strömenden gasförmigen Gemisches eine hohe Erzeugung an methanhaltigem Gas bei gegebener Raumströmungsgeschwindigkeit zu erzielen, ist es gewöhnlich zweckmäßig, das pro Zeiteinheit behandelte Volumen des gasförmigen Gemisches durch Vergrößerung der Querschnittsfläche des Betts, durch das das gasförmige Gemisch geleitet wird, zu erhöhen. Zu diesem Zweck kann dem Katalysatorbett die Form einer Vielzahl von Schichten gegeben werden, durch die das gasförmige Gemisch parallel geführt wird. Es ist auch möglich, ein Katalysatorbett in Form eines länglichen Rohrs zu verwenden, durch das das gasförmige Gemisch in radialer Richtung von der inneren Peripherie des Betts zur äußeren Peripherie oder in umgekehrter Richtung geleitet wird. Gegebenenfalls können mehrere dieser rohrförmigen Betten verwendet werden, durch die das gasförmige Gemisch parallel geführt wird.To with the method according to the invention despite the relatively low linear speed of the gaseous mixture flowing through the catalyst bed generates a high level of methane-containing To achieve gas at a given space flow rate, it is usually expedient to use the Volume of the gaseous mixture treated per unit of time by increasing the cross-sectional area of the bed through which the gaseous mixture is passed. For this purpose, the catalyst bed the form of a multitude of layers are given through which the gaseous mixture is guided in parallel. It is also possible to use a catalyst bed in the form of an elongated tube, by which the gaseous mixture in the radial direction from the inner periphery of the bed to the outer Periphery or in the opposite direction. If necessary, several of these can be tubular Beds are used through which the gaseous mixture is passed in parallel.

Beispiele für Möglichkeiten zur Erzielung einer hohen Erzeugung an methanhaltigem Gas werden nachstehend an Hand der Zeichnung beschrieben.Examples of ways to achieve a high production of methane-containing gas will be described below with reference to the drawing.

F i g. 1 ist ein Längsschnitt durch ein Druckgefäß, in dem eine Vielzahl von Katalysatorbetten angeordnet ist, durch die das gasförmige Gemisch parallel geführt wird;F i g. 1 is a longitudinal section through a pressure vessel in which a multiplicity of catalyst beds are arranged is through which the gaseous mixture is passed in parallel;

F i g. 2 ist ein Längsschnitt durch ein Druckgefäß, das ein Katalysatorbett von Röhrenform enthält, durch das das gasförmige Gemisch in radialer Richtung von der Innenseite zur Außenseite des Betts geleitet wird.F i g. 2 is a longitudinal section through a pressure vessel containing a catalyst bed of tubular shape; by which the gaseous mixture in the radial direction from the inside to the outside of the bed is directed.

Das in F i g. 1 dargestellte Druckgefäß 1 ist mit einem zentral angeordneten Rohr 2 versehen, das oben offen und unten geschlossen und von einem Gehäuse oder Mantel 3 umgeben ist. Zwischen der Außenseite des Rohrs 2 und der Innenseite der Seitenwand des Mantels 3 ist eine Vielzahl von Katalysatoreinheiten 4 angeordnet. Jede dieser Katalysatoreinheiten besteht aus einem durchlöcherten Boden 5 und einer darüber befindlichen Trennwand 6 und einer darunter befindlichen Trennwand 7. Die Trennwände sind mit dem Rohr 2 und dem Mantel 3 gasdicht verbunden. Bei der obersten Katalysatoreinheit 4 bildet die Trennwand 6 den oberen Abschluß des Mantels 3. Jeder Boden 5 dient als Unterlage für eine Katalysatorschicht 8 von geeigneter Höhe.The in Fig. 1 illustrated pressure vessel 1 is provided with a centrally arranged tube 2 which is open at the top and closed at the bottom and is surrounded by a housing or jacket 3. Between the Outside of the tube 2 and the inside of the side wall of the shell 3 are a plurality of catalyst units 4 arranged. Each of these catalyst units consists of a perforated base 5 and a partition 6 located above and a partition 7 below it. The partition walls are connected to the tube 2 and the jacket 3 in a gas-tight manner. In the uppermost catalyst unit 4 forms the partition 6 the upper end of the jacket 3. Each base 5 serves as a base for a catalyst layer 8 of suitable height.

Das vorerhitzte Gemisch von Kohlenwasserstoffdämpfen und Wasserdampf wird bei 9 in das Rohr 2 eingeführt und in parallele Ströme aufgeteilt, die durch Öffnungen 10 im Rohr 2 in die Räume oberhalb des Katalysators in den Einheiten 4 gelangen. Jeder Gasstrom fließt nach unten durch ein Katalysatorbett in den Raum unter diesem Bett und tritt durch Öffnungen 11 im Mantel 3 in einen Ringraum 12 aus, wo die Ströme sich vereinigen und schließlich das Druckgefäß durch den Austritt 13 verlassen. Die Zwischenwände 6 und 7 gewährleisten, daß das Gas den vorgeschriebenen Weg nimmt. Anstatt zwei Zwischenwände zwischen jeweils zwei benachbarten Einheiten 4 vorzusehen, kann eine einzige Trennwand verwendet werden, die sowohl als obere wie als untere Zwischenwand dient.The preheated mixture of hydrocarbon vapors and water vapor enters tube 2 at 9 introduced and divided into parallel streams passing through openings 10 in the tube 2 in the spaces above of the catalyst arrive in units 4. Each gas stream flows down through a catalyst bed into the space under this bed and enters an annular space 12 through openings 11 in the jacket 3 from where the streams unite and finally leave the pressure vessel through outlet 13. the Partitions 6 and 7 ensure that the gas takes the prescribed route. Instead of two Providing partition walls between two adjacent units 4 can be a single partition can be used, which serves as both an upper and a lower partition.

Als Alternative kann das Rohr 2 unten offen undAs an alternative, the tube 2 can be open at the bottom and

oben geschlossen sein, so daß das Gemisch von Kohlenwasserstoffdämpfen und Wasserdampf unten in das Rohr eingeführt wird. Die Produktgase können oben oder unten aus dem Druckgefäß austreten.be closed at the top so that the mixture of hydrocarbon vapors and water vapor below is inserted into the pipe. The product gases can exit the pressure vessel at the top or bottom.

Das in F i g. 2 dargestellte Druckgefäß 20 ist mit einem zentral angeordneten Katalysatorraum 21 versehen, der durch zwei koaxiale, durchlöcherte, rohrförmige Bauteile 22 und 23 gebildet wird, die zylindrisch oder kegelstumpfförmig ausgebildet sein können. Der innere Bauteil 22 steht oben mit einem Gaseintritt 24 an der Oberseite des Druckgefäßes in Verbindung und ist unten geschlossen. Der durch die Teile 22 und 23 begrenzte Ringraum 25 ist oben und unten geschlossen, so daß das Gas gezwungen ist, den Ringraum radial nach außen zu durchströmen. Das Druckgefäß 20 ist am unteren Ende mit einem Gasaustritt 26 versehen.The in Fig. 2 illustrated pressure vessel 20 is provided with a centrally arranged catalyst chamber 21, which is formed by two coaxial, perforated, tubular components 22 and 23, which are cylindrical or can be frustoconical. The inner component 22 is at the top with a gas inlet 24 at the top of the pressure vessel in connection and is closed at the bottom. The one through the Parts 22 and 23 limited annular space 25 is closed at the top and bottom, so that the gas is forced to the To flow through the annular space radially outwards. The pressure vessel 20 is at the lower end with a gas outlet 26 provided.

Der Ringraum 25 ist mit Katalysator gefüllt, und das vorerhitzte Gemisch von Kohlenwasserstoffdämpfen und Wasserdampf wird durch den Eintritt 24 eingeführt. Das Gemisch strömt durch das Katalysatorbett radial nach außen in einen äußeren Ringraum 27 innerhalb des Druckgefäßes und verläßt dieses durch den Austritt 26. Das Druckgefäß kann stehend, wie in F i g. 2 dargestellt, oder liegend oder in jeder anderen passenden Lage angeordnet sein.Annular space 25 is filled with catalyst and the preheated mixture of hydrocarbon vapors and water vapor is introduced through inlet 24. The mixture flows through the catalyst bed radially outwards into an outer annular space 27 within the pressure vessel and leaves this through the outlet 26. The pressure vessel can be upright, as in FIG. 2 shown, or lying or be arranged in any other suitable position.

Gegebenenfalls kann das Druckgefäß auf den Kopf gestellt werden, wobei das Gasgemisch nach oben in den inneren Zylinder 22 strömt und die Vorrichtung aus dem Austritt 26 verläßt, der sich nunmehr an der Oberseite des Druckgefäßes befindet. Ferner ist es möglich, das vorerhitzte Gemisch von Kohlenwasserstoffdämpfen und Wasserdampf dem äußeren Ringraum 27 zuzuführen und die Produkte aus dem zentralen Rohr 22 durch die Öffnung 24 abzuziehen, aber dies ist weniger vorteilhaft.If necessary, the pressure vessel can be turned upside down, with the gas mixture moving upwards in flows through the inner cylinder 22 and the device leaves the outlet 26, which is now at the Top of the pressure vessel. It is also possible to use the preheated mixture of hydrocarbon vapors and to supply water vapor to the outer annular space 27 and the products out of the withdraw the central tube 22 through the opening 24, but this is less advantageous.

Es wurde ferner gefunden, daß es beim Verfahren gemäß der Erfindung vorteilhaft ist, den Katalysator in Form von Teilchen einer Größe im Bereich von 150 bis 1000 μ zu verwenden. Diese Teilchen sind erheblich kleiner als die Teilchen, die allgemein bei den üblichen linearen Geschwindigkeiten verwendet werden (beispielsweise Teilchen von 6,4 bis 3,2 mm bei linearen Geschwindigkeiten von 0,3 bis 0,6 m/Sek. [18,3 bis 36,6 m/Min.]). Die Verwendung von Katalysatorteilchen der obengenannten geringen Größe wirkt sich so aus, daß im Vergleich zur Verwendung von größeren Teilchen bei Geschwindigkeiten von nicht mehr als 5,5 m/Min, und bei den üblichen hohen Geschwindigkeiten die Lebensdauer des Katalysators verlängert wird, erkennbar an dem Zeitraum zwischen der ersten Einführung des Kohlenwasserstoff-Wasserdampf-Gemisches in das Katalysatorbett und dem Zeitpunkt, zu dem erstmals nicht zersetzter Kohlenwasserstoff in den austretenden Gasen entdeckt wird.It has also been found that in the process according to the invention it is advantageous to use the catalyst to be used in the form of particles with a size in the range from 150 to 1000 μ. These particles are substantial smaller than the particles commonly used at conventional linear velocities (e.g. particles from 6.4 to 3.2 mm at linear velocities of 0.3 to 0.6 m / sec. [18.3 to 36.6 m / min.]). The use of catalyst particles of the above small size affects so that compared to using larger particles at speeds of not more than 5.5 m / min, and at the usual high speeds the life of the catalyst is extended, recognizable by the period between the first introduction of the hydrocarbon-water vapor mixture into the catalyst bed and the point in time at which undecomposed hydrocarbon was first discovered in the exiting gases will.

Der Anteil an metallischem Nickel im Katalysator liegt vorzugsweise im Bereich von 28 bis 75°/0, bezogen auf das Gesamtgewicht von metallischem Nickel und Aluminiumoxyd. Nickel-Aluminiumoxyd-Katalysatoren, deren Nickelgehalt über 75% liegt (berechnet auf der obengenannten Grundlage), haben eine etwas geringere mechanische Festigkeit, so daß bei den üblichen linearen Geschwindigkeiten die Gefahr des Zerfalls der Teilchen und der Staub-The proportion of metallic nickel in the catalyst is preferably in the range of 28 to 75 ° / 0, based on the total weight of metallic nickel, and aluminum oxide. Nickel-aluminum oxide catalysts, the nickel content of which is above 75% (calculated on the basis mentioned above), have a somewhat lower mechanical strength, so that at the usual linear speeds there is a risk of the particles and dust falling apart.

bildung und demzufolge eines Anstiegs des Widerstandes des Betts gegen den Durchfluß der Gase besteht. Dies gilt nicht nur für die Nickel-Aluminium-Katalysatoren, die einen Zusatz einer Alkaliverbindung enthalten, sondern auch für Nickel-Aluminiumoxyd-Katalysatoren ohne diesen Zusatz.formation and consequently an increase in the resistance of the bed to the flow of gases consists. This does not only apply to the nickel-aluminum catalysts, which have an addition of an alkali compound included, but also for nickel-aluminum oxide catalysts without this addition.

Es erwies sich als vorteilhaft, beim Verfahren gemäß der Erfindung Nickel-Aluminiumoxyd-Katalysatoren zu verwenden, die auf die genannte Weise durch gemeinsame Fällung und anschließende Reduktion der Nickelverbindung hergestellt worden sind und metallisches Nickel in einer Menge von mehr als 75 °/0 und nicht mehr als 90 °/0 enthalten, bezogen auf das Gesamtgewicht von Nickel und Aluminiumoxyd. Diese Katalysatoren können gegebenenfalls als Zusatz eine Alkaliverbindung enthalten. Der Nickelanteil liegt vorzugsweise im Bereich von 80 bis 85°/0, berechnet auf der obengenannten Grundlage.It proved to be advantageous in the process according to use of the invention, nickel-alumina catalysts which have been prepared in the manner mentioned by coprecipitation and subsequent reduction of the nickel compound and metallic nickel is not used in an amount of more than 75 ° / 0 and contain more than 90 ° / 0 , based on the total weight of nickel and aluminum oxide. These catalysts can optionally contain an alkali compound as an additive. The nickel content is preferably in the range of 80 to 85 ° / 0 calculated on the aforementioned basis.

Die Erhöhung des Nickelgehalts läßt eine Verlängerung der Lebensdauer des Katalysators erwarten, jedoch wurde festgestellt, daß beim Verfahren gemäß der Erfindung die Verlängerung der Lebensdauer des Katalysators größer ist, als aus der Erhöhung des Nickelgehalts vorherzusehen war. Katalysatoren mit den vorstehend genannten höheren Nickelgehalten haben ferner den Vorteil, daß die Kosten der Rückgewinnung des Nickels aus diesen Katalysatoren nach der Auswechslung oder aus anderen Gründen niedriger sind als bei Katalysatoren mit niedrigerem Nickelgehalt. The increase in the nickel content can be expected to extend the life of the catalyst, however, it has been found that the process according to the invention increases the life of the Catalyst is larger than was foreseen from the increase in the nickel content. Catalysts with The above-mentioned higher nickel contents also have the advantage that the costs of recovery of nickel from these catalysts after replacement or for other reasons than with catalysts with a lower nickel content.

Beispiel 1example 1

Beschrieben werden Versuche, die den Einfluß einer Senkung der linearen Geschwindigkeit gemäß der Erfindung veranschaulichen. In diesen Versuchen wurde ein granulierter Nickel-Aluminiumoxyd-Katalysator verwendet, der ohne Zusatz von Kaliumcarbonat hergestellt worden war. Der Katalysator hatte folgende Zusammensetzung:Experiments are described, which the influence of a decrease in the linear speed according to the Illustrate the invention. A granulated nickel-alumina catalyst was used in these experiments used, which had been produced without the addition of potassium carbonate. The catalyst had the following composition:

dampf-Gemisches bis zu dem Zeitpunkt, zu dem erstmalig nicht zersetzter Kohlenwasserstoff in den Austrittsgasen entdeckt wird, wurde festgestellt, daß die austretenden Gase nach etwa 2500 Stunden noch keinen unzersetzten Kohlenwasserstoff enthielten. Der Versuch wurde daraufhin abgebrochen. Während des Versuchs wanderte eine heiße Reaktionszone von etwa 6,4 mm Dicke und mit einer Temperatur von etwa 4800C nach oben durch das Bett. Bei Abbruchvapor mixture up to the point in time at which non-decomposed hydrocarbon was first discovered in the outlet gases, it was found that the emerging gases did not contain any undecomposed hydrocarbon after about 2500 hours. The attempt was then canceled. During the experiment, a hot reaction zone about 6.4 mm thick and with a temperature of about 480 ° C. migrated upward through the bed. If canceled

ίο des Versuchs hatte diese Reaktionszone etwas weniger als den halben Weg nach oben durch das Bett zurückgelegt. Hieraus war ersichtlich, daß es möglich gewesen wäre, den Versuch für eine fast gleich lange Zeit fortzusetzen.ίο of the experiment this reaction zone had a little less than covered half the way up through the bed. From this it was evident that it was possible would be to continue the attempt for almost the same amount of time.

Der vorstehend beschriebene Versuch wurde mit dem gleichen Destillat und mit dem gleichen Katalysator unter den gleichen Bedingungen wiederholt, jedoch betrug diesesmal die Höhe des Katalysatorbetts 30,5 cm, die lineare Geschwindigkeit 30,2 m/Min.The experiment described above was carried out with the same distillate and with the same catalyst repeated under the same conditions, but this time the height of the catalyst bed was 30.5 cm, the linear speed 30.2 m / min.

und die Raumströmungsgeschwindigkeit 44 000 V/V/ Std. Nicht zersetzter Kohlenwasserstoff wurde in den austretenden Gasen erstmalig nach einer Zeit von 20 Stunden entdeckt. Dieser Versuch ist infolge des großen Unterschiedes zwischen den angewendeten Ra um Strömungsgeschwindigkeiten eigentlich nicht mit dem vorherigen Versuch vergleichbar, jedoch kann ohne weiteres angenommen werden, daß bei einer Senkung der Raumströmungsgeschwindigkeit im zuletzt beschriebenen Versuch auf 4000 durch Vergrößerung der Höhe der Katalysatorschicht auf 3,35 m nicht zersetzter Kohlenwasserstoff erstmals nach einer Zeit von nicht mehr als 220 Stunden aufgetreten wäre.and the space velocity 44,000 V / V / hr. Undecomposed hydrocarbon was in the escaping gases were first discovered after a period of 20 hours. This attempt is due to the large difference between the applied Ra to flow velocities is not actually involved comparable to the previous experiment, but it can be assumed without further ado that in the event of a lowering the space flow velocity in the experiment described last to 4000 by enlarging it the height of the catalyst layer to 3.35 m undecomposed hydrocarbon for the first time after a while would have occurred for no more than 220 hours.

Beispiel 2Example 2

Ni.Ni.

Gewichtsteile . . 75Parts by weight. . 75

Al2O3 25Al 2 O 3 25

K <0,02K <0.02

Na <0,01Na <0.01

Ca <0,003Ca <0.003

Fe <0,001Fe <0.001

SO1 < 0SO 1 <0

Der granulierte Katalysator wurde auf Teilchengrößen von 500 bis 850 μ gesiebt.The granulated catalyst was sieved to particle sizes from 500 to 850 μ.

Eingesetzt wurde ein leichtes Erdöldestillat mit einer mittleren Kohlenstoffzahl von 5,8, einem Siedebereich von 40 bis 97° C und einem spezifischen Gewicht von 0,67 bei 200C. Ein Gemisch aus 1 Gewichtsteil des Destillats in Dampfform und 2 Gewichtsteilen Wasserdampf wurde auf 4500C vorerhitzt und unter einem Druck von 25 Atmosphären durch ein Bett des obengenannten Katalysators geleitet, das eine Höhe von 15,2 cm hatte. Das Gemisch durchströmte das Bett mit einer Raumströmungsgeschwindigkeit von 4000 V/V/Std. und einer linearen Geschwindigkeit von 1,4 m/Minute.Was used a light petroleum distillate having an average carbon number of 5.8, a boiling point between 40 ° to 97 ° C and a specific gravity of 0.67 at 20 0 C. A mixture of 1 part by weight of the distillate in vapor form and 2 parts by weight of water vapor was on 450 0 C preheated and passed under a pressure of 25 atmospheres through a bed of the above-mentioned catalyst, which had a height of 15.2 cm. The mixture flowed through the bed at a space velocity of 4000 V / V / hr. and a linear speed of 1.4 m / minute.

Bei einem Versuch zur Ermittlung der Lebensdauer des Katalysators, d. h. des Zeitraums von der erstmaligen Einführung des Kohlenwasserstoff-Wasser-Es wurden drei Versuche A, B und C mit einemIn an attempt to determine the life of the catalyst, i. H. the period from the initial Introduction of the hydrocarbon-water There were three experiments A, B and C with one

Nickel-Aluminiumoxyd-Katalysator durchgeführt, der mit Zusatz von Kaliumcarbonat hergestellt worden war und folgende gewichtsmäßige Zusammensetzung hatte:Nickel-aluminum oxide catalyst carried out, which was produced with the addition of potassium carbonate and had the following weight composition:

Ni 75Ni 75

Al2O3 25Al 2 O 3 25

K (zugesetzt als K2CO3) 1,65K (added as K 2 CO 3 ) 1.65

Na 0,01Na 0.01

Ca 0,003Ca 0.003

Fe 0,003Fe 0.003

SO4 0SO 4 0

Aus dem granulierten Katalysator wurden die nachstehend genannten Fraktionen herausgesiebt.The fractions mentioned below were sieved out of the granulated catalyst.

In jedem Versuch wurde ein Erdöldestillat mit einer mittleren Kohlenstoff zahl von 6,1, einem Siedebereich von 26 bis 1400C und einem spezifischen Gewicht von 0,68 bei 20° C eingesetzt. Ein Gemisch von 1 Gewichtsteil des Destillats in Dampfform und 2 Gewichtsteilen Wasserdampf wurde auf 4500C vorerhitzt und unter einem Druck von 25,5 kg/cm2 nach unten durch ein Bett des Katalysators geführt. In den Versuchen A und B hatte das Katalysatorbett eine Höhe von 15,2 cm und im Versuch C eine Höhe von 30,5 cm. Die linearen Geschwindigkeiten und die Raumströmungsgeschwindigkeiten in V/V/Std. sind nachstehend angegeben. Folgende Ergebnisse wurden erhalten:In each experiment, a petroleum distillate having an average carbon number of 6.1, a boiling range of 26-140 0 C and a specific gravity of 0.68 at 20 ° C was used. A mixture of 1 part by weight of the distillate in vapor form and 2 parts by weight of water vapor was preheated to 450 0 C and under a pressure of 25.5 kg / cm 2 down through a bed of the catalyst. In experiments A and B, the catalyst bed had a height of 15.2 cm and in experiment C a height of 30.5 cm. The linear velocities and the space flow velocities in V / V / hour. are given below. The following results were obtained:

99 Größenbereich
des granulierten Katalysators
Size range
of the granulated catalyst
1010 Raumströmungs
geschwindigkeit
Room flow
speed
Erstmaliges Auftreten
von nicht zersetztem
Kohlenwasserstoff
First appearance
of not decomposed
Hydrocarbon
Lineare
Geschwindigkeit
Linear
speed
500 bis 850 μ
3,2 bis 6,4 mm
500 bis 850 μ
500 to 850 μ
3.2 to 6.4 mm
500 to 850 μ
8000 V/V/Std.
8000 V/V/Std.
44000 V/V/Std.
8000 V / V / h
8000 V / V / h
44000 V / V / h
nach 1850 Stunden
nach 385 Stunden
nach 260 Stunden
after 1850 hours
after 385 hours
after 260 hours
A
B
C
A.
B.
C.
2,75 m/Min.
2,75 m/Min.
30,2 m/Min.
2.75 m / min.
2.75 m / min.
30.2 m / min.

Beispiel 3Example 3

Versuche wurden unter Verwendung eines Nickel-Aluminiumoxyd-Katalysators der im Beispiel 2 angegebenen Zusammensetzung und der nachstehend genannten Teilchengrößenbereiche durchgeführt. Eingesetzt wurde ein Erdöldestillat mit einer mittleren Kohlenstoffzahl von 6,1, einem Siedebereich von 26 bis 14O0C und einem spezifischen Gewicht von 0,68 bei 20° C bei einer Raumströmungsgeschwindigkeit von 8000 V/V/Std. und der unten angegebenen linearen Geschwindigkeit. In beiden Versuchen wurde ein Gemisch aus 1 Gewichtsteil des Destillats in Dampfform und 2 Gewichtsteilen Wasserdampf auf 450° C vorerhitzt und unter einem Druck von 25,5 kg/cm2 durch ein· 15,2 cm hohes Bett des Katalysators geleitet. Als Lebensdauer wurde die Zeit von der erstenEinführungdes Kohlenwasserstoff-Wasserdampf-Gemisches bis zum ersten Auftreten von nicht zersetztem Kohlenwasserstoff in den aus dem Katalysatorbett austretenden Gasen angenommen. Folgende Ergebnisse wurden erhalten:Experiments were carried out using a nickel-alumina catalyst of the composition given in Example 2 and the particle size ranges given below. Was used a petroleum distillate having an average carbon number of 6.1, a boiling range of 26 to 14O 0 C and a specific gravity of 0.68 at 20 ° C at a space velocity of 8000 V / V / hr. and the linear velocity given below. In both experiments, a mixture of 1 part by weight of the distillate in vapor form and 2 parts by weight of steam was preheated to 450 ° C. and passed through a 15.2 cm high bed of the catalyst under a pressure of 25.5 kg / cm 2. The service life was assumed to be the time from the first introduction of the hydrocarbon-water vapor mixture to the first appearance of undecomposed hydrocarbons in the gases emerging from the catalyst bed. The following results were obtained:

Lineare
Geschwindigkeit
Linear
speed

2,75 m/Min.
2,75 m/Min.
2.75 m / min.
2.75 m / min.

:Größenbereich: Size range

des granuliertenof the granulated

KatalysatorsCatalyst

'500 bis 850 μ
210 bis 440 μ
'' 500 to 850 μ
210 to 440 µ

Erstes AuftretenFirst appearance

von nicht zersetztemof not decomposed

KohlenwasserstoffHydrocarbon

nach 1850 Stunden
nach 3000 Stunden
after 1850 hours
after 3000 hours

Beispiel 4Example 4

Beschrieben werden Versuche, mit denen der Einfluß der Verwendung eines Nickel-Aluminiumoxyd-Katalysators mit einem. Nickelgehalt von mehr als 75°/0 (bezogen auf das Gesamtgewicht von Nickel und Aluminiumoxyd) im Vergleich zur Verwendung eines Katalysators mit einem Nickelgehalt von 75°/o ermittelt wird. Die Katalysatoren wurden mit Zusatz von Kaliumcarbonat hergestellt und hatten folgende gewichtsmäßige Zusammensetzung:Experiments are described with which the influence of the use of a nickel-aluminum oxide catalyst with a. Nickel content of more than 75 ° / 0 (based on the total weight of nickel and aluminum oxide) as compared to using a catalyst having a nickel content of 75 ° / o is determined. The catalysts were produced with the addition of potassium carbonate and had the following composition by weight:

Katalysatorcatalyst Ni ·Ni Al2O3 Al 2 O 3 K
(zugesetzt als
K2CO3)
K
(added as
K 2 CO 3 )
Na-N / A- CaApprox FeFe SO4 SO 4
A
B
A.
B.
75 "
82,2
75 "
82.2
25
17,8
25th
17.8
1,65
1,1
1.65
1.1
0,01
0,01
0.01
0.01
0,003
0,003
0.003
0.003
0,003
0,003
0.003
0.003
0
0
0
0

Aus dem granulierten Katalysator wurde jeweils die Fraktion von 500 bis 850 μ herausgesiebt und verwendet. The fraction from 500 to 850 μ in each case was sieved out of the granulated catalyst and used.

Eingesetzt wurde ein Erdöldestillat mit einem Siedebereich von 26 bis 140° C, wie im Beispiel 3 beschrieben. In jedem Versuch wurde ein Gemisch aus 1 Gewichtsteil des Destillats in Dampfform und 2 Gewichtsteilen Wasserdampf auf 450° C vorerhitzt und unter einem Druck von 25,5 kg/cm2 bei einer linearen Geschwindigkeit von 2,7 m/Min, und einer Raumströmungsgeschwindigkeit von 8000 V/V/Std. durch ein Bett des Katalysators A bzw. B geleitet. Folgende Ergebnisse wurden erhalten:A petroleum distillate with a boiling range from 26 to 140 ° C., as described in Example 3, was used. In each experiment, a mixture of 1 part by weight of the distillate in vapor form and 2 parts by weight of steam was preheated to 450 ° C. and under a pressure of 25.5 kg / cm 2 at a linear velocity of 2.7 m / min, and a space flow velocity of 8000 V / V / h passed through a bed of catalyst A and B, respectively. The following results were obtained:

5555

Beispiel5Example5

Beschrieben werden Versuche, die den Einfluß einer Senkung der linearen Geschwindigkeit auf die Lebens-Experiments are described which examine the influence of a decrease in the linear velocity on the life

Katalysatorcatalyst Erstes Auftreten
von nicht zersetztem
Kohlenwasserstoff
First appearance
of not decomposed
Hydrocarbon
A
B
A.
B.
nach 1850 Stunden
nach 2750 Stunden
after 1850 hours
after 2750 hours

dauer des Katalysators bei der Behandlung von Gemischen von Kohlenwasserstoffen von höherer mittlerer Kohlenstoffzahl als die im Verfahren der britischen Patentschrift 820 257 eingesetzten Kohlenwasserstoffe veranschaulichen.duration of the catalyst in the treatment of mixtures of hydrocarbons of higher average Carbon number as the hydrocarbons used in the process of British Patent 820,257 illustrate.

Zwei Versuche A und B wurden unter Verwendung eines Kalium (zugesetzt als K2CO3) enthaltenden Katalysators der im Beispiel 2 genannten Zusammensetzung durchgeführt. Verwendet wurde die in der untenstehenden Tabelle genannten Siebfraktionen des granulierten Katalysators.Two experiments A and B were carried out using a catalyst containing potassium (added as K 2 CO 3 ) and having the composition mentioned in Example 2. The sieve fractions of the granulated catalyst mentioned in the table below were used.

In jedem Versuch wurde ein Erdöldestillat mit einer mittleren Kohlenstoffzahl von 11,5, einem Siedebereich von 120 bis 280° C und einem spezifischen Gewicht von 0,79 bei 20° C eingesetzt. Ein Gemisch aus 1 Gewichtsteil des Destillats in Dampfform und 2 Gewichtsteilen Wasserdampf wurde auf 450° C vorerhitzt und unter einem Druck von 25,5 kg/cm2 von oben nach unten durch ein Bett des Katalysators geleitet. Im Versuch A hatte das Katalysatorbett eine Höhe von 15,2 cm und im Versuch B eine Höhe von 30,5 cm. Die linearen Geschwindigkeiten und die Raumströmungsgeschwindigkeiten in V/V/Std. sind zusammen mit den Ergebnissen nachstehend aufgeführt. A petroleum distillate with an average carbon number of 11.5, a boiling range of 120 to 280 ° C. and a specific gravity of 0.79 at 20 ° C. was used in each experiment. A mixture of 1 part by weight of the distillate in vapor form and 2 parts by weight of steam was preheated to 450 ° C. and passed through a bed of the catalyst from top to bottom under a pressure of 25.5 kg / cm 2. In experiment A the catalyst bed had a height of 15.2 cm and in experiment B a height of 30.5 cm. The linear velocities and the space flow velocities in V / V / hour. are listed below along with the results.

Lineare
Geschwindigkeit
Linear
speed
Siebfraktion des KatalysatorsSieve fraction of the catalyst Raumströmungs
geschwindigkeit
Room flow
speed
Erstes Auftreten
von nicht zersetztem
Kohlenwasserstoff
First appearance
of not decomposed
Hydrocarbon
A
B
A.
B.
2,75 m/Min.
30,2 m/Min.
2.75 m / min.
30.2 m / min.
500 bis 850 μ
500 bis 850 μ
500 to 850 μ
500 to 850 μ
8000
44000
8000
44000
nach 768 Stunden
nach 96 Stunden
after 768 hours
after 96 hours

609 759/165609 759/165

Zwar ist der Unterschied zwischen den in den Versuchen A und B angewendeten Raumströmungsgeschwindigkeiten groß, jedoch kann ohne weiteres angenommen werden, daß bei einer Senkung der Raumströmungsgeschwindigkeit in Versuch B auf durch Vergrößerung der Höhe des Katalysatorbettsauf 1,7m nicht zersetzter Kohlenwasserstoff erstmals nach einer Zeit von nicht mehr als 528 Stunden festgestellt würde.It is true that there is a difference between the space flow velocities used in experiments A and B. large, but it can be assumed without further ado that with a decrease in the space flow velocity in experiment B on for the first time by increasing the height of the catalyst bed to 1.7 m non-decomposed hydrocarbon would be detected after a period not exceeding 528 hours.

Claims (5)

Patentansprüche: IOClaims: IO 1. Verfahren zur Herstellung von methanhaltigen Gasen aus Gemischen von überwiegend paraffinischen Kohlenwasserstoffen mit durchschnittlich mindestens 4 Kohlenstoffatomen durch Überleiten einer Mischung der Dämpfe des Kohlenwasserstoffgemisches mit Wasserdampf bei Normaldruck oder Überdruck über ein Bett aus Partikeln eines Nickel-Aluminiumoxyd-Katalysators, der durch gemeinsame Fällung und anschließende Reduktion der Nickelverbindung zu metallischem Nickel hergestellt worden ist und der gegebenenfalls einen Zusatz eines Oxyds, Hydroxyds oder Carbonate eines Alkali- oder Erdalkalimetalls enthält, wobei die Mischung aus Kohlenwasserstoffdämpfen und Wasserdampf bei einer solchen oberhalb 350°C liegenden Temperatur in das Bett eingeführt wird, daß das Bett durch die Reaktion bei einer Temperatur im Bereich von 400 bis 550°C gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch aus paraffinischen ι Kohlenwasserstoffen mit durchschnittlich 4 bis ; 15 Kohlenstoffatomen eingesetzt und die Mischung1. A process for the production of methane-containing gases from mixtures of predominantly paraffinic hydrocarbons with an average of at least 4 carbon atoms by passing a mixture of the vapors of the hydrocarbon mixture with water vapor at normal pressure or overpressure over a bed of particles of a nickel-aluminum oxide catalyst, which is precipitated together and subsequent reduction of the nickel compound to metallic nickel has been produced and which optionally contains an addition of an oxide, hydroxide or carbonate of an alkali or alkaline earth metal, the mixture of hydrocarbon vapors and water vapor being introduced into the bed at a temperature above 350 ° C, that the bed is kept by the reaction at a temperature in the range from 400 to 550 ° C, characterized in that a mixture of paraffinic ι hydrocarbons with an average of 4 to ; 15 carbon atoms are used and the mixture der Kohlenwasserstoffdämpfe und des Wasserdampfes mit einer linearen Geschwindigkeit von 0,18 bis 5,5 m/Min, und einer Raumströmungsgeschwindigkeit von wenigstens 400 V/V/Std. durch das Katalysatorbett geführt wird.of hydrocarbon vapors and water vapor at a linear velocity of 0.18 to 5.5 m / min, and a space flow velocity of at least 400 V / V / hour. by the catalyst bed is passed. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus dampfförmigen Kohlenwasserstoffen und Wasserdampf parallel in eine Vielzahl von Katalysatorbetten eingeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the mixture of vaporous Hydrocarbons and water vapor introduced in parallel into a plurality of catalyst beds will. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenwasserstoffdämpfe und der Wasserdampf in die innere Peripherie des in länglicher Röhrenform aufgestellten Katalysatorbettes eingeführt werden und die gasförmigen Reaktionsprodukte das Bett von der äußeren Peripherie des Bettes verlassen oder daß die Kohlenwasserstoffdämpfe und der Wasserdampf in die äußere Peripherie des Bettes eingeführt werden und die gasförmigen Reaktionsprodukte das Bett von dessen innerer Peripherie verlassen.3. The method according to claim 1, characterized in that the hydrocarbon vapors and the water vapor into the inner periphery of the catalyst bed set up in an elongated tubular shape are introduced and the gaseous reaction products enter the bed from the outside Leave the periphery of the bed or that the hydrocarbon vapors and the water vapor are introduced into the outer periphery of the bed and the gaseous reaction products leave the bed from its inner periphery. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Nickel-Aluminiumoxyd-Katalysator in einer Partikelgröße im Bereich von 150 bis 1000 Mikron verwendet wird.4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that a nickel-aluminum oxide catalyst is used in a particle size in the range of 150 to 1000 microns. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Nickel-Aluminiumoxyd-Katalysator mit einem Anteil an metallischem Nickel von mehr als 75 °/0 und von nicht mehr als 900/0, bezogen auf das Gesamtgewicht von Nickel und Aluminiumoxyd, verwendet wird.5. The method of claim 1 to 4, characterized in that a nickel-alumina catalyst having a proportion of metallic nickel of more than 75 ° / 0 and of not more than 90 0/0, based on the total weight of nickel and aluminum oxide , is used. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 026 472.
Considered publications:
German interpretative document No. 1 026 472.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 609 759/165 1.67 © Bundesdruckerei Berlin609 759/165 1.67 © Bundesdruckerei Berlin
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