DE1294357B - Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen aus Wasserstoff bestehenden Gasen und einem kohlendioxydarmen, kohlenmonoxydhaltigen Reduktionsgas - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen aus Wasserstoff bestehenden Gasen und einem kohlendioxydarmen, kohlenmonoxydhaltigen ReduktionsgasInfo
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Description
Aus der USA.-Patentschrift 2 690 963 ist ein Ver- Oxyden von Chrom, Molybdän oder Vanadin befahren
zur Herstellung von im wesentlichen aus sitzen. Vorzugsweise werden jedoch als Katalysatoren
Wasserstoff bestehenden Gasen und einem kohlen- Metalle oder Metalloxyde der Gruppe VIII des
dioxydarmen, kohlenmonoxydhaltigen Reduktionsgas Periodensystems auf einem feuerfesten Trägermaterial
bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren wird ein 5 verwendet, wie vorzugsweise Nickel-, Eisen- oder
von Kohlenoxyden praktisch freier, methanhaltiger Kobaltverbindungen auf einem Trägermaterial, wie
Kohlenwasserstoffstrom mit feinteiligen Katalysator- Kieselsäure-Tonerde. Die Katalysatorteilchengröße
teilchen in einer Wirbelschichtreaktionszone bei soll im allgemeinen für die Gewinnung einer Wirbelerhöhter
Temperatur behandelt, wobei das Abgas der schicht weniger als etwa 2 mm und vorzugsweise
Reaktionszone und die Katalysatorteilchen kontinu- io 0,01 bis 0,8 mm im Durchmesser betragen, wobei
ierlich zwischen dieser Reaktionszone und einer Wir- die Teilchen zweckmäßigerweise Kugelform besitzen,
belschichtregenerierzone umlaufen. In der Regenerier- Zur möglichst weitgehenden Herabsetzung des
zone werden sie mit einem oxydierenden Gas in der Kohlenoxydgehaltes in dem Abgas der Reaktionszone
Hitze behandelt, so daß das gewonnene kohlen- ist es erforderlich, daß ein wirksames Ausstreifen der
monoxydhaltige Abgas dieser Zone im wesentlichen i5 von der Regenerierzone zur Reaktionszone zurückkein
Kohlendioxyd enthält. kehrenden Katalysatorteilchen erfolgt. Als Ausstreif-
Dieses bekannte Verfahren, bei dem praktisch der gas kann zweckmäßigerweise Stickstoff oder ein
gesamte Kohlenstoffgehalt der Katalysatorteilchen in anderes Inertgas verwendet werden. Vorzugsweise
der Regenerierzone oxydiert wird, besitzt jedoch den wird als Ausstreifgas ein Teil des in der Reaktions-Nachteil,
in der Reaktionszone nur zu einer relativ 20 zone gewonnenen Gases benutzt. Dabei sollte jedoch
unbefriedigenden Umwandlung von Methan in Was- die Menge des wasserstoffhaltigen Ausstreifgasstromes
serstoff zu führen und in der Regenerierzone ein genau gesteuert werden, um zu verhindern, daß überAbgas
mit relativ hohem Kohlendioxydgehalt zu mäßige Wasserstoffmengen Zutritt zur Regenerierergeben,
zone erhalten.
Aufgabe der Erfindung war es daher, diese Nach- 25 Die in die Regenerierzone eingeführte Sauerstoffteile
der bekannten Verfahren zu beseitigen und menge wird vorzugsweise auf die stöchiometrische
einerseits eine hohe Umwandlung von Methan oder Menge begrenzt, die erforderlich ist, in einer beanderer
leichter Kohlenwasserstoffe in Wasserstoff stimmten Zeiteinheit so viel Kohlenstoff auf den
zu erzielen, wobei der wasserstoffhaltige Produktgas- Katalysatorteilchen in der Regenerierzone zu oxystrom
möglichst wenig Kohlenoxyde enthalten soll, 30 dieren, wie gleichzeitig in der Reaktionszone durch
und andererseits in der Regenerierzone ein möglichst das Kracken gebildet wird. Auf diese Weise verkohlendioxydarmes
und kohlenmonoxydreiches Re- meidet man einen Sauerstoffüberschuß, der einerseits
duktionsgas zu bekommen. Kohlenmonoxyd in Kohlendioxyd überführen und
Dieses erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung andererseits praktisch den gesamten Kohlenstoffvon
im wesentlichen aus Wasserstoff bestehenden 35 gehalt aus dem Katalysator entfernen könnte. Außer-Gasen
und einem kohlendioxydarmen, kohlen- dem ist es zweckmäßig, die Regeneriertemperatur nur
monoxydhaltigen Reduktionsgas durch Behandeln so hoch zu halten, wie für das Erhitzen des Katalyeines
von Kohlenoxyden praktisch freien, methan- sators erforderlich ist. Wie bei üblichen Wirbelhaltigen
Kohlenwasserstoffstromes mit feinteiligen schichtkrackverfahren liegt der Verfahrensdruck in
Katalysatorteilchen in einer Wirbelschichtreaktions- 40 der Reaktionszone vorzugsweise bei einem geringen
zone bei 650 bis 980° C, wobei ein in der Haupt- Überdruck in der Größenordnung von 0,35 bis
sache aus Wasserstoff bestehendes Abgas gewonnen 1,7 atü bzw. in einer solchen Höhe, daß gerade ein
wird und die Katalysatorteilchen kontinuierlich zwi- kontinuierlicher Fluß von der einen Zone zur andeschen
dieser Reaktionszone und einer Wirbelschicht- ren erfolgt.
regenerierzone umlaufen, in der sie durch ein oxydie- 45 Zweckmäßigerweise wird mindestens ein Teil des
rendes Gas von solcher Sauerstoffkonzentration, reduzierenden Abgases der Regenerierzone verbrannt
Temperatur und Menge aufgewirbelt werden, daß das und ein geregelter Teil dieses kohlendioxydhaltigen
gewonnene kohlenmonoxydhaltige Abgas dieser Zone Verbrennungsgases mit dem in die Regenerierzone
im wesentlichen kein Kohlendioxyd enthält und die einzuleitenden oxydierenden Gas vermischt.
Katalysatorteilchen durch Verbrennung des auf ihnen 50 Außer Methan können die Kohlenwasserstoffabgeschiedenen Kohlenstoffs auf eine Temperatur beschickungsströme auch noch schwerere Kohlenvon
705 bis 980° C erhitzt werden, ist dadurch ge- Wasserstoffe enthalten, doch liefern diese weniger
kennzeichnet, daß das in die Regenerierzone ein- Wasserstoff als Methan.
geführte oxydierende Gas nur zum Teil aus Sauerstoff An Hand der Zeichnung, die beispielshalber ein
besteht und in solcher Konzentration und Menge 55 Fließbild für das Verfahren nach der vorliegenden
angewendet wird, daß die aus der Regenerierzone Erfindung zeigt, wird die Erfindung weiter erläutert,
abgezogenen Katalysatorteilchen 1 bis 8% Kohlen- Gemäß der Zeichnung wird ein Methanbeschik-
stoff enthalten und daß diese Katalysatorteilchen kungsstrom durch Leitung 1 einem Wärmeaustauzuerst
durch eine Zone eines ihnen entgegenströmen- scher 2 zugeführt, worin das Methan durch indirekten
den, nicht oxydierenden Ausstreifgases geführt und 60 Wärmeaustausch mit einem Produktstrom des Veralsdann
mit Reaktionstemperatur in die Reaktions- fahrens von hoher Temperatur vorgewärmt wird. Der
zone zurückgeführt werden. gewärmte Methanstrom geht dann über Leitung 3
Das Kracken in der Reaktionszone kann mit in eine Steigleitung 4 mit weiterem Durchmesser und
irgendwelchen hierfür bekannten und geeigneten wird darin mit Katalysatorteilchen von hoher Tem-Katalysatoren
erfolgen, wie beispielsweise mit solchen, 65 peratur vermischt, die durch das Rohr 5 herabsinken,
die aus Kieselsäure-Tonerde oder Kieselsäure mit Die der Steigleitung 4 zugeführte Katalysatormenge
Magnesia oder einem oder mehreren der Oxyde von wird durch ein Schieberventil 6 geregelt. Die Kataly-Zirkon
oder Titan bestehen und einen Gehalt an satorteilchen werden zusammen mit dem Methan-
3 4
strom durch die Steigleitung 4 zum unteren Ende der Regenerierkammer 19 und im oberen Ende eines
Reaktionskammer 7 getragen und darin mittels einer länglichen Ausstreifers 27 ab, der schematisch mit
Lochplatte 8 im unteren Kammerteil verteilt, um so mehreren in Abstand voneinander befindlichen Pralleine
praktisch gleichförmige dichte Wirbelschicht- platten 28 dargestellt ist. Ein geeignetes, nicht oxyphase
9 zu erhalten. 5 dierendes Ausstreifgas, das durch Leitung 29 ein-Das Produktgas, das während des Kontaktes der geführt wird, wird am unteren Ende des Ausstreifers
heißen Katalysatorteilchen mit dem Methanstrom ge- 27 eingeführt, so daß es sich im Gegenstrom zu den
bildet wird und hauptsächlich Wasserstoff und eine absinkenden Katalysatorteilchen aufwärts bewegt
geringere Menge nicht umgesetzten Methans enthält, und die Entfernung von Kohlenoxyden und sonstigen
wird von einer verdünnten Wirbelschichtphase im io eingeschlossenen und unerwünschten Materialien beoberen
Teil der Reaktionskammer 7 aus über einen wirkt und so deren Eintritt in das Rohr 5 und eine
Teilchenabscheider 10 zur Auslaßleitung 11 aus- Vermischung mit dem Methanbeschickungsstrom ausgetragen.
Der Teilchenabscheider ist als Zentrifugal- schaltet. Als Ausstreifgas für diesen Zweck kann
abscheider dargestellt, der zur Abtrennung praktisch Stickstoff oder ein Anteil des Produktstromes gealler
mitgerissenen Katalysatorteilchen und deren 15 braucht werden. Eine Leitung 30 mit Ventil 31 dient
Rückführung zur dichten Wirbelschichtphase 9 über also zur Überleitung eines Teiles des Produktstromes
einen Tauchrohrschenkel 12 geeignet ist. Der Pro- aus Leitung 14 in Leitung 29 und von dort zum Ausduktgasstrom
wird durch Leitung 11 abgezogen, die streifer 27. Auch kann Stickstoff, der von den Abein
Druckregelventil 13 besitzt, und zum Wärme- gasen aus dem Kohlenmonoxydbrenner 32 abgetrennt
austauscher 2 und von letzterem über Leitung 14 zu 20 wurde, zur Einführung in Leitung 29 als Ausstreifgas
einem anderen Wärmeaustauscher 15 befördert und dienen.
dann durch Leitung 16 ausgetragen. Der heiße Rauchgasstrom, der die Leitung 24 am
Während seines Kontaktes mit den Katalysator- oberen Ende der Regenerierkammer 19 verläßt, kann
teilchen in der Wirbelschicht wird das Methan in in einem Kohlenmonoxydbrenner 32 verwendet wer-Wasserstoff
und Kohlenstoff gespalten, und die Kata- 25 den, um Wasser zu verdampfen. Der Dampf wird
lysatorteilchen nehmen praktisch den ganzen sich durch Leitung 33 und Ventil 34 abgeführt, während
bildenden Kohlenstoff auf. Die anfallenden kohlen- das abgekühlte Rauchgas über eine Leitung 35 abstoffhaltigen
Katalysatorteilchen werden aus der geführt wird. Das im Kohlenmonoxydbrenner 32 Reaktionskammer über die Leitung 17 mit Steuer- verdampfte Wasser wird über Leitung 40 in den
ventil 18 ausgetragen und zu einer Regenerierkammer 30 Wärmeaustauscher 15 eingeführt und gelangt dann
19 befördert, worin sie mit Luft oder sonstigem durch Leitung 41 zum Kohlenmonoxydbrenner 32.
sauerstoffhaltigem Gas behandelt werden. Ein Strom Diese Anlage kann großtechnisch in der folgenden
mit geregeltem Sauerstoffgehalt, der Luft enthalten Weise betrieben werden, wobei ein Strom Naturgas
kann, wird in den unteren Teil der Regenerierkammer oder Stadtgas eine methanhaltige Beschickung für
19 über die Einlaßleitung 21 und den Verteiler 22 35 die Anlage darstellt. Die Methanbeschickung, nämlich
eingeführt und aufwärts im Gegenstrom zu dem aus Stadtgas mit etwa 88% Methan, wird in einer Menge
der Leitung 17 kommenden Strom von Katalysator- von etwa 11250 kg je Stunde dem Wärmeaustauteilchen
durch die Regenerierkammer 19 bewegt. In scher 2 zugeleitet, worin das Gas auf eine Temperadieser
Regenerierkammer wird ein Teil der Kohlen- tür von etwa 427° C vorgeheizt wird. Dann gelangt
Stoffablagerung durch Abbrennen unter Bildung von 40 es in die Steigleitung 4, wo es mit den erhitzten
Kohlenmonoxyd entfernt, während gleichzeitig die Katalysatorteilchen von einer Temperatur von etwa
Katalysatorteilchen erhitzt werden, um die endo- 899° C vermengt wird, um eine Wirbelschicht in der
therme Wärme für die Krackreaktion zu erhalten, die Reaktionskammer 7 bei etwa 843° C zu erzeugen,
in der Reaktionskammer 7 durchgeführt wird. Der Der Katalysator aus der Regenerierkammer 19 geht
entstehende Rauchgasstrom von hohem Kohlen- 45 durch den Ausstreifer 27 und tritt in die Steigmonoxydgehalt
wandert mit mitgerissenen Kataly- leitung 4 in einer Menge von etwa 1211000 kg in der
satorteilchen in einen Abscheider 23, und das Rauch- Stunde ein. Der Methanstrom liefert beim Kracken
gas wird dann über die Auslaßleitung 24 und Regel- ein Produkt in einer Ausbeute von ungefähr 2268 kg
ventil 25 abgeführt. Die im Abscheider 23 zurück- je Stunde entsprechend etwa 89 Molprozent der
gewonnenen Katalysatorteilchen kehren über ein 50 Methanbeschickung, während etwa 11% Methan
geeignetes Tauchrohr 26 in die dichte Wirbelschicht- unumgesetzt bleiben. Der anfallende Kohlenstoff, der
phase 20 zurück. mit den behandelten Katalysatorteilchen mitgerissen Besonders dann, wenn sich durch Kohlenstoff- wird, wird kontinuierlich aus der Reaktionskammer 7
Oxydation in der Regenerierkammer 19 ein Wärme- durch die Leitung 17 entfernt, so daß kohlenstoffüberschuß
bildet, kann der über Leitung 21 ein- 55 haltige Katalysatorteilchen fortlaufend in die Regenetretende
Sauerstoff- oder Luftstrom mittels eines rierkammer 19 in einer Menge eintreten, die un-Kreislaufanteiles
des Rauchgasstromes verdünnt wer- gefahr 7075 kg Kohlenstoff in der Stunde an die
den, der aus einem Kohlenmonoxydbrenner 32 ent- Regenerierkammer liefert. Luft wird über die Leitung
weicht. Das Kreislaufgas geht über Leitung 36 und 21 in einer Menge von etwa 55 890 kg je Stunde einSteuerventil
37 zum Kompressor 42 und Leitung 21. 60 geführt, um eine geregelte Verbrennung des kohlen-Wenn
sich andererseits ein Wärmeunterschuß in der stoffhaltigen Materials in der Regenerierkammer zu
Regenerierkammer für die Erzielung der gewünschten bewirken und den Kohlenstoffgehalt auf den Kataly-Wärmebilanz
in der Einheit ergibt, kann ein Brenn- satorteilchen derart zu senken, daß sie in der Reakstoffstrom
aus Methan oder sonstigem Kohlenwasser- tionskammer wieder verwendet werden können. Die
stoff in die Wirbelschichtphase 20 über Leitung 38 65 Regeneriertemperatur innerhalb der dichten Wirbel-
und Ventil 39 eingeführt werden. schichtphase 20 liegt infolge der Verbrennung von
Erhitzte Katalysatorteilchen mit einem gesenkten Kohlenstoff auf dem Katalysator in der Größenord-Kohlenstoffgehalt
setzen sich am unteren Ende der nung von etwa 899° C, und die vom unteren Ende
der Regenerierkammer 19 durch den Ausstreifer 27 absinkenden Katalysatorteilchen haben eine Temperatur
von etwa 899° C, wenn sie in die Steigleitung 4 eintreten.
Die behandelten Katalysatorteilchen treten oben in die Regenerierkammer mit einem restlichen
Kohlenstoffgehalt von etwa 4,6 Gewichtsprozent ein und verlassen das untere Ende der Regenerierkammer
und den Ausstreifer mit einem verminderten Kohlendünnten Phase und von etwa 474° C in der dichten
Phase. Der entstehende Abgasstrom aus der Regenerierzone besaß einen Kohlendioxydgehalt von etwa
1% und praktisch kein Kohlenmonoxyd, während ungefähr ll°/o des Abgasstromes aus Sauerstoff bestanden.
Beispiel 1 Bei ähnlicher Betriebsweise, wie im Vergleichs
stoffgehalt, der in der Größenordnung von etwa 4,0 % io beispiel erläutert, trat derselbe Stadtgasstrom mit
liegt. Der Rauchgasstrom besitzt einen Kohlenmonoxydgehalt von etwa 24°/o und einen Kohlendioxydgehalt
von etwa 3,5 %, während der Rest hauptsächlich aus dem Stickstoff besteht, der mit
einer Menge desselben Katalysators, der etwa 4,6 % Nickel enthielt, in einem Wirbelschichtstrom in
Berührung, wobei jedoch ein höherer Kohlenstoffspiegel auf den Katalysatorteilchen aufrechterhalten
dem als Regeneriergas gebrauchten Luftstrom ein- 15 wurde. Katalysatorteilchen mit etwa 1,17 Gewichtsprozent
Kohlenstoff wurden aus der Regenerierzone ausgetragen, mit Produktgas aus der Reaktionszone
ausgestreift und dann zur Reaktionszone geleitet. Darauf wurden sie bei einer Temperatur von etwa
693° C in der dichten Phase und 735° C in der verdünnten
Phase behandelt, während die Einspeisungsgeschwindigkeit derart war, daß eine stündliche Gasraumgeschwindigkeit
von etwa 38 erhalten wurde. Der die Reaktionszone verlassende Gasstrom enthielt
tritt.
Die Reaktionstemperatur liegt beim vorliegenden Verfahren vorzugsweise im Bereich von etwa 705
bis 927° C und die Regeneriertemperatur vorzugsweise im Bereich von etwa 760 bis 980° C. Die so
stündliche Gasraumgeschwindigkeit liegt vorzugsweise in der Nähe von 600, kann aber zwischen etwa
30 und 900 schwanken, während gleichzeitig die Beschickung für das Reaktionsgefäß derart sein kann,
daß ein Gewichtsverhältnis von Katalysator zu 25 68,4% Wasserstoff, 22,3 »/0 nicht umgesetztes Methan
Kohlenwasserstoff vorzugsweise in der Größenord- und etwa 0,8% Kohlenmonoxyd. Der aus der Reaknung
von etwa 50 erhalten wird, jedoch kann dieses tionszone zur Regenerierzone gehende Katalysator
in einem Bereich von etwa 20 bis 250 schwanken. enthielt etwa 2,18 fl/o Kohlenstoff und wurde in der
Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Er- Regenerierzone mit einem Luftstrom behandelt, um
läuterung der Erfindung. ' 30 so einen Teil des Kohlenstoffes bei einer Temperatur
, von etwa 788° C zu verbrennen. Der Kohlenstoff-
Vergleicnsbeispiel spiegel wurde von 2,18 Gewichtsprozent auf etwa
Nach einem bekannten Verfahren wurde ein Stadt- 1,17 Gewichtsprozent für die Wiederverwendung in
gasstrom mit ungefähr 88% Methan einer Katalysa- der Reaktionszone gesenkt. Der Abgasstrom aus dem
torkreislaufwirbelschichtanlage zugeleitet und darin 35 Regenerator enthielt 23,8% Kohlenmonoxyd und
0,3 % Kohlendioxyd, was bedeutet, daß das Kohlenmonoxyd mehr als 98% der gesamten Kohlenoxyde
dieses Gasstromes ausmachte.
Bei ähnlicher Betriebsweise, wie sie gemäß dem Vergleichsbeispiel und Beispiel 1 durchgeführt wurde,
trat derselbe Stadtgasstrom mit demselben Katalysa-
mit feinteiligen Katalysatorteilchen in Berührung gebracht, die aus Kieselsäure-Tonerde als Trägermaterial
mit 4,6% Nickel bestanden. Der Katalysator
war aus gebrauchter Kieselsäure-Tonerde aus einer
gewerblichen katalytischen Wirbelschichtkrackeinheit 40
zur Umwandlung von Gasölen in Benzin bereitet
worden. Hierin war dieser Grundstoff calciniert worden, um Kohlenstoff daraus praktisch vollständig zu
entfernen, und er war dann mit einer Nickelnitratlösung getränkt und anschließend in Gegenwart von 45 tor (mit etwa 4,6 % Nickel) in einem Wirbelschicht-Luft bei einer Temperatur von etwa 427° C oxydiert system in Berührung, worin ein noch höherer Kohlenworden, so daß sich 4,6 Gewichtsprozent Nickel auf Stoffspiegel auf den Katalysatorteilchen aufrechterhaldem Katalysatorträger ergaben. ten wurde. Katalysatorteilchen mit etwa 6,27 Ge-
war aus gebrauchter Kieselsäure-Tonerde aus einer
gewerblichen katalytischen Wirbelschichtkrackeinheit 40
zur Umwandlung von Gasölen in Benzin bereitet
worden. Hierin war dieser Grundstoff calciniert worden, um Kohlenstoff daraus praktisch vollständig zu
entfernen, und er war dann mit einer Nickelnitratlösung getränkt und anschließend in Gegenwart von 45 tor (mit etwa 4,6 % Nickel) in einem Wirbelschicht-Luft bei einer Temperatur von etwa 427° C oxydiert system in Berührung, worin ein noch höherer Kohlenworden, so daß sich 4,6 Gewichtsprozent Nickel auf Stoffspiegel auf den Katalysatorteilchen aufrechterhaldem Katalysatorträger ergaben. ten wurde. Katalysatorteilchen mit etwa 6,27 Ge-
Der Stadtgasstrom berührte den Katalysator in wichtsprozent Kohlenstoff wurden aus der Regeneriereiner
Wirbelschicht in einer Reaktionszone bei einer 50 zone durch die Ausstreifzone und dann im Stadtgas-Temperatur
von etwa 538° C in einem Verhältnis, strom zur Reaktionszone getragen, wo der Kontakt
das eine stündliche Gasraumgeschwindigkeit von
etwa 40 ergab (die stündliche Gasraumgeschwindigkeit ist als Zahl der Volumenteile des Reaktionsgases
unter Normalbedingungen von 15,6° C und Luftdruck je Volumenteil des Katalysators je Stunde definiert). Der die Reaktionszone verlassende Gasstrom
enthielt gemäß Analyse ungefähr 18% Wasserstoff,
71% Methan und etwa 2% Kohlenmonoxyd. Der
etwa 40 ergab (die stündliche Gasraumgeschwindigkeit ist als Zahl der Volumenteile des Reaktionsgases
unter Normalbedingungen von 15,6° C und Luftdruck je Volumenteil des Katalysators je Stunde definiert). Der die Reaktionszone verlassende Gasstrom
enthielt gemäß Analyse ungefähr 18% Wasserstoff,
71% Methan und etwa 2% Kohlenmonoxyd. Der
verbrauchte Katalysator wurde zu einer Regenerier- 60 gehende Katalysator enthielt etwa 7,09 % Kohlenstoff
zone geleitet und enthielt ungefähr 0,11 Gewichts- und wurde in der Regenerierzone mit einem Luftprozent
Kohlenstoff. Die Regenerierung der Kataly- strom behandelt, so daß ein Teil des Kohlenstoffes
satorteilchen, die eine Wiedererhitzung des Katalysa- bei einer Temperatur von etwa 774° C verbrannte
tors und gleichzeitig eine Kohlenstoffentfernung be- und der Kohlenstoffspiegel auf etwa 6,28 Gewichtswirkte,
erfolgte in Gegenwart eines Luftstromes, der 65 prozent zwecks Wiederverwendung in der Reaktions-
bei einer Temperatur von etwa 721° C in der dichten Phase und 713° C in der verdünnten Phase erfolgte,
während die Einführungsgeschwindigkeit so gehalten wurde, daß die stündliche Gasraumgeschwindigkeit
etwa 38 betrug. Der anfallende Produktstrom aus diesem Kontakt lieferte 69,9% Wasserstoff, 22,2% nicht
umgesetztes Methan und etwa 0,6% Kohlenmonoxyd. Der von der Reaktionszone zur Regenerierzone
in die Regenerierzone eingeblasen wurde. Die sich
einstellende Temperatur in der Regenerierzone lag in
der Größenanordnung von etwa 535° C in der ver-
einstellende Temperatur in der Regenerierzone lag in
der Größenanordnung von etwa 535° C in der ver-
zone herabgesetzt wurde. Der Abgasstrom aus dem Regenerator besaß 23,5 % Kohlenmonoxyd und
2,4% Kohlendioxyd. Somit betrug das Kohlenmon-
oxyd mehr als 90% der gesamten Kohlenoxyde in diesem Gasstrom.
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen aus Wasserstoff bestehenden Gasen und
einem kohlendioxydarmen, kohlenmonoxydhaltigen Reduktionsgas durch Behandlung eines von
Kohlenoxyden praktisch freien, methanhaltigen Kohlenwasserstoffstromes mit feinteiligen Katalysatorteilchen
in einer Wirbelschichtreaktionszone bei 650 bis 980° C, wobei ein in der Hauptsache
aus Wasserstoff bestehendes Abgas gewonnen wird und die Katalysatorteilchen zwischen
dieser Reaktionszone und einer Wirbelscbichtregenerierzone umlaufen, in der sie durch ein
oxydierendes Gas von solcher Sauerstoffkonzentration, Temperatur und Menge aufgewirbelt
werden, daß das gewonnene kohlenmonoxydhal- ao tige Abgas dieser Zone im wesentlichen kein
Kohlendioxyd enthält und die Katalysatorteilchen durch Verbrennung des auf ihnen abgeschiedenen
Kohlenstoffes auf eine Temperatur von 705 bis 9800C erhitzt werden, dadurch gekennzeichnet,
daß das in die Regenerierzone eingeführte oxydierende Gas nur zum Teil aus Sauerstoff
besteht und in solcher Konzentration und Menge angewendet wird, daß die aus der Regenerierzone
abgezogenen Katalysatorteilchen 1 bis 8% Kohlenstoff enthalten, und daß diese Katalysatorteilchen
zuerst durch eine Zone eines ihnen entgegenströmenden, nicht oxydierenden Ausstreifgases
geführt und dann mit Reaktionstemperatur in die Reaktionszone zurückgeführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des in der Reaktionszone gewonnenen Gases als Ausstreifgas verwendet
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des reduzierenden
Abgases der Regenerierzone verbrannt und ein geregelter Teil dieses kohlendioxydhaltigen
Verbrennungsgases mit dem in die Regenerierzone einzuleitenden, oxydierenden Gas vermischt wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
909519/519
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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---|---|
DE1294357B true DE1294357B (de) | 1969-05-08 |
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ID=22011410
Family Applications (1)
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NL (1) | NL269478A (de) |
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Families Citing this family (3)
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---|---|---|---|---|
ATE65065T1 (de) * | 1985-02-13 | 1991-07-15 | Shell Int Research | Verfahren zur erzeugung eines wasserstoff enthaltenden gases aus kohlenwasserstoffen, wasserdampf und/ggf. kohlendioxid. |
CA2938794A1 (en) * | 2014-02-28 | 2015-09-03 | Haldor Topsoe A/S | Fuel cracking in a fluidized bed system |
CN104401938B (zh) * | 2014-10-31 | 2016-04-20 | 东南大学 | 富含甲烷气体制备h2/co比例可调的合成气的装置和方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2690963A (en) * | 1948-09-15 | 1954-10-05 | Standard Oil Dev Co | Preparation of hydrocarbon synthesis gas |
-
0
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-
1961
- 1961-09-19 GB GB33448/61A patent/GB973755A/en not_active Expired
- 1961-09-20 DE DEU8345A patent/DE1294357B/de active Pending
- 1961-09-20 ES ES0270644A patent/ES270644A1/es not_active Expired
- 1961-09-20 SE SE9340/61A patent/SE308907B/xx unknown
-
1964
- 1964-11-18 OA OA50623A patent/OA00536A/xx unknown
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2690963A (en) * | 1948-09-15 | 1954-10-05 | Standard Oil Dev Co | Preparation of hydrocarbon synthesis gas |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE308907B (de) | 1969-03-03 |
OA00536A (fr) | 1966-07-15 |
ES270644A1 (es) | 1962-02-16 |
GB973755A (en) | 1964-10-28 |
NL269478A (de) | 1900-01-01 |
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