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 Reduktionsgas

Info

Publication number
DE1294357B
DE1294357B DEU8345A DEU0008345A DE1294357B DE 1294357 B DE1294357 B DE 1294357B DE U8345 A DEU8345 A DE U8345A DE U0008345 A DEU0008345 A DE U0008345A DE 1294357 B DE1294357 B DE 1294357B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
carbon
gas
zone
catalyst particles
regeneration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEU8345A
Other languages
English (en)
Inventor
Pohlenz Jack Bernard
Scott Norman Henry
Stine Laurence Oliver
Postl William Severin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Universal Oil Products Co
Original Assignee
Universal Oil Products Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universal Oil Products Co filed Critical Universal Oil Products Co
Publication of DE1294357B publication Critical patent/DE1294357B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/38Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/22Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of gaseous or liquid organic compounds
    • C01B3/24Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of gaseous or liquid organic compounds of hydrocarbons
    • C01B3/28Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of gaseous or liquid organic compounds of hydrocarbons using moving solid particles
    • C01B3/30Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of gaseous or liquid organic compounds of hydrocarbons using moving solid particles using the fluidised bed technique
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/38Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
    • C01B3/42Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts using moving solid particles
    • C01B3/44Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts using moving solid particles using the fluidised bed technique
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/584Recycling of catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

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.
Beispiel 2
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-
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
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-
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)

Patentansprüche:
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
DEU8345A 1960-09-21 1961-09-20 Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen aus Wasserstoff bestehenden Gasen und einem kohlendioxydarmen, kohlenmonoxydhaltigen Reduktionsgas Pending DE1294357B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US5756860A 1960-09-21 1960-09-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1294357B true DE1294357B (de) 1969-05-08

Family

ID=22011410

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEU8345A Pending DE1294357B (de) 1960-09-21 1961-09-20 Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen aus Wasserstoff bestehenden Gasen und einem kohlendioxydarmen, kohlenmonoxydhaltigen Reduktionsgas

Country Status (6)

Country Link
DE (1) DE1294357B (de)
ES (1) ES270644A1 (de)
GB (1) GB973755A (de)
NL (1) NL269478A (de)
OA (1) OA00536A (de)
SE (1) SE308907B (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE966223C (de) Verfahren und Vorrichtung zum katalytischen Cracken von Kohlenwasserstoffen
DE2507343A1 (de) Verfahren zur regenerierung eines crackkatalysators
DE2248826A1 (de) Katalytische hochtemperaturcrackung mit kristallinen zeolithkatalysatorn von niedriger koksbildung
DE1129150B (de) Verfahren zur Herstellung von Acrolein bzw. Methacrolein
DE69108557T2 (de) Verfahren und apparat zur dehydrogenierung von alkanen.
DE2459880A1 (de) Katalysatorregenerationsvorrichtung zum abbrennen von koks von verbrauchten katalysatoren
DE1668288A1 (de) Verfahren zur Olefinherstellung
DE3043032C2 (de)
DE2256276C3 (de) Cyclisches, kontinuierliches Verfahren zum katalytischen Cracken von Erdölkohlenwasserstoffen in fluider Phase unter Katalysatorregenerierung
DE957837C (de) Vorrichtung zur kontinuierlichen Durchführung von Wirbelschichtreaktionen in nebeneinander angeordneten Reaktionsräumen
DE1294357B (de) Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen aus Wasserstoff bestehenden Gasen und einem kohlendioxydarmen, kohlenmonoxydhaltigen Reduktionsgas
DE953160C (de) Verfahren zur vorzugsweise kontinuierlichen Regeneration von Katalysatoren
DE3124647A1 (de) Verfahren zum abbrennen von schwefel-enthaltendem und stickstoff-enthaltendem koks von koks von koks-enthaltenden katalysatorteilchen
DE3312515A1 (de) Verfahren zur herstellung von olefinen
DE1768284B2 (de) Verfahren zur Herstellung von Gasen mit einem Methangehalt von 80% und darüber
AT206101B (de) Verfahren zur thermischen oder thermisch/katalytischen Umwandlung organische Schwefelverbindungen enthaltender, flüssiger oder gasförmiger Kohlenwasserstoffe
DE2657403C2 (de)
DE2636217C3 (de) Anwendung eines Verfahrens zum Regenerieren von mit Koks verunreinigtem, teilchenförmigem, erschöpftem Krackkatalysator
DE1645771B2 (de) Verfahren zur katalytischen umwandlung von kohlenwasserstoffen
AT236916B (de) Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff
DE1231219B (de) Kontinuierliches Kreislaufverfahren zur Herstellung von Wasserstoff
DE1012413B (de) Verfahren zur Zufuehrung von Waerme unter Verwendung eines Schrots als Waermetraeger zu einer Hydroformierungszone
DE3590751C2 (de) Verfahren zum Umwandeln von Rückstandsöl
DE1418894C3 (de)
DE2746325C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Schwefelsäure