Verfahren zur Herstellung von Brenngasgemischen mit konstantem Heizwert
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Brenngasgemischen
mit konstantem Heizwert aus einem Benzin oder ähnlichen Kohlenwasserstoffgemischen
als Einsatzmaterial, bei dem aus dem Einsatzmaterial in der Gaserzeugungsanlage
durch Destillation eine leichtere Fraktion abgetrennt, die schwerere oder höhersiedende
Fraktion für die Gaserzeugung und gegebenenfalls für die Beheizung der Destillationseinrichtung
eingesetzt und die leichtere oder niedrigersiedende Fraktion für die Karburierung
des aus der Gaserzeugungsstufe erhaltenen Gasgemisches verwendet wird, bei dem die
Karburierung kalt ausgeführt wird.Process for the production of fuel gas mixtures with constant calorific value
The invention relates to a method for producing fuel gas mixtures
with constant calorific value from a gasoline or similar hydrocarbon mixture
as a feedstock, in which from the feedstock in the gas generating plant
a lighter fraction, the heavier or higher-boiling one, is separated off by distillation
Fraction for gas generation and, if necessary, for heating the distillation device
used and the lighter or lower boiling fraction for carburization
of the gas mixture obtained from the gas generation stage, in which the
Carburization is carried out cold.
Allgemein wird an gasförmige Brennstoffe die Anforderung gestellt,
daß das Gas einen gleichbleibenden Heizwert hat. üblicherweise sind aber gewisse
Schwankungen hinzunehmen. Manche Verfahren zur Herstellung von Brenngasgemischen
führen auch nicht zu einem Endprodukt mit dem geforderten Heizwert, so daß nachträglich
Starkgas beigemischt werden muß. Mit dieser sogenannten Karburierung kann man die
Heizwerte genau einregeln. Danach ist dann auch beispielsweise bei Wassergas oder
bei Generatorgas, das bei der Gaserzeugung aus Kohle bzw. Koks anfällt, der Versuch
einer Karburierung mit Benzol gemacht worden, da Benzol bei der Kohleentgasung nebenbei
gewonnen wird, um so Heizwertunterschiede beispielsweise auf Grund unterschiedlicher
Kohlequalitäten oder unterschiedlicher Ausstehzeiten der Koksöfen mit einem betriebseigenen
Nebenprodukt auf einfache Weise auszugleichen. Dabei konnten aber bestenfalls sehr
geringe Benzolmengen beigemischt werden, da in kälteren Strecken der Rohrleitungen
wieder verflüssigte Benzolanteile leicht ausfielen, so daß die Benzolkarburierung
nur sehr beschränkt anwendbar war. Bei heizwertarmen Gasen ist eine Benzolkarburierung,
wobei das Benzol im Verdunstungszustand verbleibt, nicht möglich. Auch Beimischungen
von anderen Kohlenwasserstoffen, beispielsweise Benzin, führen nicht zu einer bleibenden
Vermischung der Gase, sondern es werden einzelne Fraktionen nacheinander kondensiert.
Infolgedessen ließ sich die Benzinkarburierung schließlich nur noch für solche Brenngasgemische
ausführen, die für industrielle Zwecke eingesetzt werden sollten, da dann bei den
relativ kurzen und auch sehr viel wärmeren Leitungen eine Kondensation meistens
verhindert werden konnte. In anderen Fällen ist dann auch die Karburierung mit Butan
und Propan oder mit Erdgas und Raffineriegasen versucht worden. In allen Fällen
wird also für die Karburierung ein gesondert anzulieferndes Produkt verwendet.In general, the requirement is placed on gaseous fuels,
that the gas has a constant calorific value. but usually there are certain
To accept fluctuations. Some processes for the production of fuel gas mixtures
also do not lead to an end product with the required calorific value, so that afterwards
Strong gas must be added. With this so-called carburization you can
Adjust the calorific values precisely. After that is then also for example with water gas or
in the case of generator gas, which arises during gas generation from coal or coke, the experiment
a carburization with benzene, since benzene is incidental to coal degassing
is obtained, so as to cause differences in calorific value, for example, due to different
Coal qualities or different idle times of the coke ovens with an in-house one
Offsetting by-product in a simple way. But at best they could do a lot
small amounts of benzene are added, as in colder sections of the pipelines
re-liquefied benzene fractions easily precipitated, so that the benzene carburization
was only applicable to a very limited extent. For gases with a low calorific value, benzene carburization is
whereby the benzene remains in the state of evaporation, not possible. Also admixtures
from other hydrocarbons, such as gasoline, do not lead to permanent
Mixing of the gases, but individual fractions are condensed one after the other.
As a result, petrol carburization was ultimately only possible for such fuel gas mixtures
perform that should be used for industrial purposes, since then with the
relatively short and also much warmer lines usually cause condensation
could be prevented. In other cases the carburization is done with butane
and propane, or natural gas and refinery gases. In all cases
a separately delivered product is used for the carburization.
Die bei der Karburierung auftretenden Nachteile, nämlich das Auskondensieren
beispielsweise von Benzol, werden natürlich um so kritischer, wenn man größere Karburierungsanteile
beizumischen versucht. Diese Frage tritt insbesondere bei den Spaltanlagen auf,
in denen aus Benzinkohlenwasserstoffen ein Permanentgas erzeugt werden soll. Bei
der Umsetzung der Kohlenwasserstoffe mit Wasserdampf oder Luft zu Brenngasen mit
niedrigerem Heizwert ergeben sich nämlich aus der Forderung nach einer bestimmten
Gasdichte überwiegend solche Spaltgase, die erhebliche Karburierungsbeimischungen
benötigen. Aus den vorstehend erwähnten Gründen kann man die Beimischungsanteile
schwierig durch Benzin oder Benzol einbringen. In Spaltanlagen ergeben sich dadurch
wesentliche Nachteile, weil zusätzliche Einrichtungen für mehrere Einsatzrohstoffe
unterschiedlicher Art vermieden werden sollen. Es ist stets umständlich und aufwendig,
wenn eine für die Verarbeitung von Benzin eingerichtete Spaltanlage noch eine zusätzliche
Vorrichtung haben muß, mit der beispielsweise Flüssiggas für die Karburierung zu
verarbeiten ist. Auch die Lagerhaltung des unter Druck aufzubewahrenden Flüssiggases
ist eine unerwünschte technische Belastung.The disadvantages that occur during carburization, namely condensation
of benzene, for example, are of course all the more critical when one uses larger carburization proportions
tried to mix. This question arises in particular with the splitting plants,
in which a permanent gas is to be generated from petrol hydrocarbons. at
the conversion of the hydrocarbons with water vapor or air to fuel gases with
A lower calorific value result from the requirement for a certain
Gas density predominantly those fission gases that contain considerable carburization admixtures
require. For the reasons mentioned above, the blending proportions
difficult to bring in by gasoline or benzene. This results in splitting plants
significant disadvantages because additional facilities for several raw materials are used
of different types should be avoided. It is always cumbersome and time-consuming
if a splitting plant set up for the processing of gasoline has an additional one
Must have device with the liquid gas for the carburization, for example
process is. Also the storage of the liquefied gas to be stored under pressure
is an undesirable technical burden.
Aus der deutschen Patentschrift 1034 309 ist ein Verfahren zum Erhöhen
des Heizwertes eines Brenngases durch Anreichern desselben mit niedrigsiedenden
Kohlenwasserstoffen und zur Befreiung eines Öls von seinen niedrigsiedenden Bestandteilen
bekannt, wobei das Brenngas und das Öl unter solchen Bedingungen miteinander in
Berührung gebracht werden, daß das Brenngas die niedrigsiedenden Be-
Standteile
des Öls aufnimmt und sodann das so angereicherte Gas und das von den niedrigsiedenden
Bestandteilen befreite Öl getrennt voneinander abgezogen werden. Die hier durchgeführte
Karburierung ist also mehr als eine Behandlung des Öls anzusehen, das von niedrigs:edenden
Bestandteilen befreit werden soll; eine Vortrennung der flüssigen Kohlenwasserstoffe
findet nicht statt.From the German patent specification 1034 309 is a method for increasing
the calorific value of a fuel gas by enriching it with low-boiling
Hydrocarbons and to free an oil from its low-boiling components
known, wherein the fuel gas and the oil in one another under such conditions
Be brought into contact that the fuel gas the low-boiling
Stand parts
of the oil and then the enriched gas and that of the low-boiling ones
Components freed oil are drawn off separately from one another. The one carried out here
So carburization is to be seen more than a treatment of the oil, that of the lower: edenden
Components should be exempted; a pre-separation of the liquid hydrocarbons
does not take place.
Ein anderes Verfahren zur Erzeugung von ölkarburiertem Wassergas in
einer mit Koks oder Kohle nach dem Rückstromverfahren periodisch betriebenen Wassergasanlage
ist aus der deutschen Patentschrift 839 400 bekannt, wobei das beim Abwärtsgasen
entstehende Wassergas in einer zusätzlichen, gesondert beheizten Karburiereinrichtung
mit Öl karburiert wird, während gleichzeitig der zur Wassergasbildung erforderliche
Wasserdampf in der von den Abgasen des Wassergaserzeugers beheizten Karburiereinrichtung
hoch überhitzt wird. Auch hier erfolgt keine vorausgehende Abtrennung des Karburiermittels.Another method of producing oil-carburized water gas in
a water gas system operated periodically with coke or coal according to the reverse flow process
is known from German patent specification 839 400, this being the case with downward gassing
resulting water gas in an additional, separately heated carburizing device
is carburized with oil, while at the same time the necessary for water gas formation
Water vapor in the carburizing device heated by the exhaust gases from the water gas generator
is highly overheated. Here, too, there is no prior separation of the carburizing agent.
Schließlich ist noch ein Verfahren zur Erzeugung wertvoller Gase,
insbesondere solcher von Stadtgasqu alität, aus flüssigen Brennstoffen durch Umsetzen
derselben mit Sauerstoff und gegebenenfalls Wasserdampf in einer auf hoher Temperatur
gehaltenen Reaktionskammer bekanntgeworden, bei dem durch Umsetzen eines Teils des
flüssigen Brennstoffes mit Sauerstoff Gase hoher Temperatur erzeugt werden und in
diese Gase vor Abkühlung der andere Teil des flüssigen Brennstoffes eingeleitet
wird, wobei gegebenenfalls zuzusetzender Wasserdampf zusammen mit dem Sauerstoff
umgesetzt wird. Dieses Verfahren bedient sich eines einzigen Ausgangsmaterials,
aus dem z. B. durch Destillation leichtflüchtige Kohlenwasserstoffe abgetrennt werden
können; die schwerersiedenden Anteile werden bei hoher Temperatur in der Reaktionskammer
umgesetzt; die leichtersiedenden Anteile werden vor der Kühlung der Reaktionsgase
in den Strom heißer Gase im Reaktionsraum eingeleitet, so daß mit diesen in die
primäre Umsetzungszone eingeleiteten Gasen eine thermische Spaltung unter Bildung
von permanentem Brenngas, wie Wasserstoff und Kohlenoxyd und außerdem beispielsweise
Methan, stattfindet. Durch diese sogenannte Heißkarburierung, die mit einer zusätzlichen
Spaltreaktion der Karburierungsgase verbunden ist, wird der Heizwertinhalt verändert;
infolgedessen sind weitere Meß- und Regeleinrichtungen erforderlich, um das schließlich
erwünschte Brenngasgemisch mit einem einheitlichen und konstant bleibenden Heizwert
zu erzielen.Finally, there is a process for generating valuable gases,
especially those of Stadtgasqu alität, from liquid fuels by conversion
the same with oxygen and optionally water vapor in a high temperature
held reaction chamber became known, in which by converting part of the
liquid fuel with high temperature oxygen gases are generated and in
these gases are introduced into the other part of the liquid fuel before cooling
is, where optionally to be added water vapor together with the oxygen
is implemented. This process uses a single starting material,
from the z. B. volatile hydrocarbons are separated by distillation
can; the higher-boiling components are at high temperature in the reaction chamber
implemented; the lower-boiling components are before the cooling of the reaction gases
introduced into the stream of hot gases in the reaction chamber, so that with these in the
gases introduced into the primary conversion zone cause a thermal crack to form
of permanent fuel gas such as hydrogen and carbon oxide and also for example
Methane, takes place. Through this so-called hot carburization, which is carried out with an additional
The carburizing gases are linked to the fission reaction, the calorific value content is changed;
as a result, further measuring and control devices are required to finally do this
Desired fuel gas mixture with a uniform and constant calorific value
to achieve.
Im Gegensatz zur Heißkarburierung steht die kalte Karburierung, die
in der Beimischung von Kohlenwasserstoiien ohne eine zusätzliche chemische Umsetzung
besteht. Die bei der Erfindung ausgeführte kalte Karburierung ist daher mit dem
Vorteil verbunden, daß man - ausgehend von einem einzigen Einsatzmaterial - nach
vorheriger Abtrennung der leichteren Fraktion eben diese leichtere Fraktion dem
erhaltenen Spaltgas in vorher genau zu berechnenden Anteilen einfach beimischt,
um das Brenngasgemisch mit konstanter Zusammensetzung ohne eine zusätzliche, die
Zusammensetzung verschiebende Spaltreaktion, wie bei der Heißkarburierung, zu erhalten.
Dies führt zu sehr einfach zu handhabenden Anlagen und einfachen Meß- und Regeleinrichtungen.In contrast to hot carburization, there is cold carburization, the
in the admixture of hydrocarbons without an additional chemical reaction
consists. The cold carburization carried out in the invention is therefore with the
The advantage that you - starting from a single input material - after
prior separation of the lighter fraction just this lighter fraction dem
the resulting cracked gas is simply admixed in proportions that can be precisely calculated beforehand,
around the fuel gas mixture with constant composition without an additional that
Composition-shifting cleavage reaction, as in hot carburization.
This leads to systems and simple measuring and control devices that are very easy to use.
Wenn man das Verfahren gemäß der Erfindung ausführt, kann man vorteilhaft
die Abwärme aus einem Gaserzeugungsverfahren zur Gewinnung der niedrigsiedenden
Karburierungsanteile verwenden. Nachdem die gemäß der Erfindung einzusetzenden Ausgangsmaterialien,
nämlich Benzine, stets einen breiteren Siedebereich umfassen, bietet die Erfindung
den Vorteil, daß die leichteren Anteile, die vorher durch Destillation abgetrennt
werden, bei der späteren kalten Karburierung wesentlich leichter beigemischt und
anschließend das Brenngasgemisch leichter gehandhabt werden kann; man braucht also
nur ein einziges Ausgangsmaterial, das in einer verhältnismäßig einfachen Anlage
verarbeitet und schließlich karburiert wird; das erhaltene Brenngasgemisch zeigt
nicht die Nachteile bezüglich Auskondensieren, wie eingangs bei den früher bekannten
Karburierungen mit Benzol od. dgl. beschrieben.When carrying out the method according to the invention, one can advantageously
the waste heat from a gas generation process to obtain the low-boiling
Use carburization components. After the starting materials to be used according to the invention,
namely gasoline, always include a broader boiling range, the invention offers
the advantage that the lighter fractions previously separated by distillation
are added much more easily during the later cold carburization and
then the fuel gas mixture can be handled more easily; so you need
only a single starting material in a relatively simple plant
processed and finally carburized; shows the fuel gas mixture obtained
not the disadvantages with regard to condensation, as was the case with the earlier known ones
Carburization with benzene or the like. Described.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich bei dem Verfahren nach der Erfindung
dadurch, daß man ein mehr konstantes Ausgangsmaterial, woraus die leichter siedenden
Anteile bereits abdestilliert sind, der Spaltung zuführt.Another advantage results from the method according to the invention
by having a more constant starting material, from which the lower-boiling ones
Fractions have already been distilled off, the cleavage feeds.