DE1237257B - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Brenngas - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Brenngas

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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
ClOg
Deutschem.: 26 a-18/01
Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
1237 257
N24938IVd/26a
8. Mai 1964
23. März 1967
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Brenngas durch Reformieren von gasförmigen oder flüssigen Kohlenwasserstoffen und anschließendes Konvertieren der Reaktionsgase der Reformierung. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, im Rahmen eines derartigen Zwei-Stufen-Verfahrens die Temperatur des dem Konverter zugeführten Gases und damit die Arbeitstemperatur innerhalb des Konverters mit einfachen Mitteln genau einzustellen und dabei die Wärme wirtschaftlich zu verteilen.
Man hat sich bereits mit dem Problem der Temperaturgestaltung innerhalb des Konverters einer Brenngaserzeugungsanlage beschäftigt und ist dabei z. B. zu Drei- und Mehrofen-Systemen mit stufenweise gesteigerter Umsetzung des CO gelangt. Um die Temperatur zu steuern, wird bei diesem bekannten Verfahren die für die gesamte Reaktion erforderliche Wasserdampfmenge auf die einzelnen Öfen verteilt und dem ersten Ofen Kaltgas zugesetzt. Die dazugehörige Anlage ist jedoch mit großem baulichem Aufwand verbunden.
Es ist ferner ein Verfahren zur Herstellung von Brenngas bekanntgeworden, bei dem ein Gemisch aus gasförmigen Kohlenwasserstoffen und Wasserdampf nach teilweiser Spaltung mit Wasserdampf-Überschuß über einen Katalysator geleitet und dabei in seiner Durchgangsgeschwindigkeit durch besondere Bemessung der Kammern konstant gehalten, so daß infolge der längeren Dauer der Erwärmung gegenüber dem früheren Verfahren eine vollständige Umwandlung bei Temperaturen stattfindet, die nur um einen bestimmten Betrag höher sind als die sonst üblichen. Auch mit diesem Verfahren ist eine Steuerung der Umwandlungstemperaturen nur in einem sehr engen Bereich möglich.
Durch die Erfindung werden die Nachteile der bekannten Verfahren beseitigt.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren der eingangs geschilderten Art. Erfindungsgemäß wird ein Anteil des reformierten Gases durch einen Abhitzekessel hindurchgeführt, hierdurch abgekühlt und sodann dem restlichen Anteil des reformierten Gases zugesetzt, bevor dasselbe in den Konverter eintritt, wobei die Temperatur durch Steuerung der Gasmenge, die durch den Abhitzekessel hindurchgeführt wird, einreguliert wird, und es wird ferner gegebenenfalls das den Konverter verlassende Gas durch Hindurchführen durch einen Abschnitt des Abhitzekessels oder durch einen Wasserdampf-Überhitzer abgekühlt.
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von
Brenngas
Anmelder:
North Western Gas Goard,
Manchester (Großbritannien)
Vertreter:
Dipl.-Ing. H. Seiler und Dipl.-Ing. J. Pfenning,
Patentanwälte, Berlin 19, Oldenburgallee 10
Als Erfinder benannt:
Charles Wilfred Hemingway,
Manchester (Großbritannien)
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 7. Mai 1963 (18 008)
Eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Veras fahrens besteht nach einem weiteren Erfindungsgedanken aus einem Reaktor für die Reformierung, einem Abhitzekessel und einem Konverter, und sie weist Leitungen für das Zuführen der Kohlenwasserstoffe und des Wasserdampfes in den Reaktor für die Reformierung und das Zuführen reformierten Gases in den Konverter sowie für das Überführen eines Anteils des reformierten Gases in den gegebenenfalls aus zwei Abschnitten bestehenden.Abhitzekessel und sodann in den Konverter auf.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand zweier Ausführungsbeispiele für Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die in der Zeichnung dargestellt sind, erläutert, und zwar bedeutet
Fig. 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung während des Erhitzens,
F i g. 2 die gleiche Ausführungsform während des Arbeitens und
F i g. 3 eine abgewandelte Ausführungsform.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 ist dort ein Reaktor 1 mit Katalysatorbett 2, Einlassen 3, 4, 5 für Luft, die Kohlenwasserstoffbeschickung und Wasserdampf, ein Auslaß 6 zu dem unteren Abschnitt 7 eines Abhitzekessels und ein Rohr 8 zu einem Konverter 9 für die Umwandlung des Kohlenmonoxydes gezeigt, der ein Katalysatorbett 10 enthält. Der Konverter 9 weist einen Auslaß 11 zu dem
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oberen Abschnitt 12 des Abhitzekessels auf, von wo aus ein Rohr 13 zu einem Gaswäscher 14 führt. Von dem unteren Abschnitt 7 des Abhitzekessels führt ein Rohr 15 durch ein Kaminventil 16 zu einem Kamin 17, und ein abgezweigtes Rohr 18 mit Ventil 5 19 und Dampfstrahlgebläse 20 führt zu dem Rohr 8. In dem Rohr 18 ist ein Drosselventil 21 vorgesehen.
Während des Erhitzens werden Luft und Beschickung bei 3 und 4 eingeführt und verbrennen in dem Umsetzungsgefäß 1 unter Erhitzen des Katalysatorbettes 2. Die Verbrennungsgase treten durch den Abhitzekesselabschnitt 7 zu dem Kamin 17.
Nach Abschluß des Erhitzens wird die Anlage auf die eigentliche Arbeitsfunktion dadurch umgeschaltet, daß das Kaminventil 17 geschlossen und das Ventil 19 geöffnet wird. Die Beschickung und Wasserdampf werden bei 4 und 5 zugeführt. Das in dem Katalysatorbett 2 ausgebildete Gas fließt durch den Konverter 9 und den Abhitzekesselabschnitt 12 zu dem Gaswäscher 14. Ein Teil des Gases wird durch den Auslaß 6 zu dem Abhitzekesselabschnitt 7 und dem Rohr 18 zwecks Wiedervereinigung mit dem Aufgasstrom in dem Rohr 8 geführt. Dieser Anteil des Gases, dessen Menge durch das Drosselventil 21 gesteuert werden kann, wird in dem Abhitzekesselabschnitt 7 abgekühlt und dient der Temperatursteuerung des in dem Konverter 9 eintretenden Gases. Das gebildete Gas wird von dem Gaswäscher 14 aus seiner Anwendung zugeführt.
Bei der abgewandelten Anordnung nach F i g. 3 weist der Abhitzekessel nur einen Abschnitt 7 auf, durch den Gase von dem Reaktor 1 zu dem Kamin 17 oder Rohr 18 in der oben beschriebenen Weise strömen. Das durch das Rohr 18 während des Arbeitsganges hindurchströmende Gas tritt in das Auslaßrohr 8 von dem Reaktor 1 aus ein und sodann in den Wasserdampf-Übererhitzer 22, wo die Temperatur des gesamten Gasstromes auf die in dem Konverter 9 erforderliche Temperatur verringert wird. Von dem Konverter 9 aus fließt das Gas durch den Übererhitzer 23 zu dem Gaswäscher 14. Dieser Übererhitzer 23 ersetzt den oberen Abhitzekesselabschnitt 12 nach den F i g. 1 und 2. Die Temperatur des in den Ubererhitzer 22 eintretenden Gases wird durch Verändern des Anteils des Gases verändert, das in dem Reaktor ausgebildet wird und vermittels des Hindurchtritts durch den Abhitzekessel 7 abgekühlt wird.
Der durch den Abhitzekessel und Ubererhitzer — wo dieselben Anwendung finden — erzeugte "Wasserdampf kann für die Durchführung des Verfahrens und für die Überführung des Gases zu dem Rohr 18 vermittels des Dampfstrahlgebläses 20 angewandt werden, wodurch der für die Umsetzung des Kohlenmonoxydes erforderliche Dampf zur Verfugung gestellt wird.

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Herstellen von Brenngas durch Reformieren von gasförmigen oder flüssigen Kohlenwasserstoffen und anschließendes Konvertieren der Reaktibnsgase der Refonnierung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anteil des reformierten Gases durch einen Abhitzekessel hindurchgeführt, hierdurch abgekühlt und sodann dem restlichen Anteil des reformierten Gases zugesetzt wird, bevor dasselbe in den Konverter eintritt, wobei die Temperatur durch Steuern der Gasmenge, die durch den Abhitzekessel hindurchgeführt wird, einreguliert wird, und daß gegebenenfalls das den Konverter verlassende Gas durch Hindurchführen durch einen Abschnitt des Abhitzekessels oder durch einen Wasserdampf-Überhitzer abgekühlt wird.
2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Reaktor für die Reformierung, einem Abhitzekessel und einem Konverter besteht und Leitungen für das Zuführen der Kohlenwasserstoffe und des Wasserdampfes in den Reaktor für die Reformierung und das Zuführen reformierten Gases in den Konverter sowie für das Überführen eines Anteils des reformierten Gases in den gegebenenfalls aus zwei Abschnitten bestehenden Abhitzekessel und sodann in den Konverter aufweist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Patentschrift Nr. 14361 des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in der sowjetischen Besatzungszone Deutschlands;
österreichische Patentschrift Nr. 188 421;
Technisches Zentralblatt/Energiewesen 1960,
S. 193/194;
American Gas Journal 185, Nr. 1140-43, Oktober 1958.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
709 520/167 3.67 © Bundesdruclcerei Berlin
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