DE1467123A1 - Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff aus Dampf und Kohlenmonoxyd - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff aus Dampf und Kohlenmonoxyd

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DE1467123A1
DE1467123A1 DE19641467123 DE1467123A DE1467123A1 DE 1467123 A1 DE1467123 A1 DE 1467123A1 DE 19641467123 DE19641467123 DE 19641467123 DE 1467123 A DE1467123 A DE 1467123A DE 1467123 A1 DE1467123 A1 DE 1467123A1
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Finneran Jun James Ambrose
Axelrod Leonard Clare
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Pullman Inc
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Pullman Inc
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    • C10K3/00Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide
    • C10K3/02Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide by catalytic treatment
    • C10K3/04Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide by catalytic treatment reducing the carbon monoxide content, e.g. water-gas shift [WGS]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • 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
    • C01B3/06Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents
    • C01B3/12Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents by reaction of water vapour with carbon monoxide
    • C01B3/16Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents by reaction of water vapour with carbon monoxide using catalysts

Description

Pullman Incorporated, Cbicara, Illlnoiß, USA Verfnhiron 2ur Hei-ßtel3.uni5 von
Die vorließende Erfindung betrifft ein Vorfaiiran zur Herstellun; eines waeserst offhalt igen Oaoea und insbesondere ein mehrstufiges Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff a\ie Kohlenmonoxyd und Wasserdampf.
Bei vielen großtechnisch durchgeführten Verfahren wird ein Kohlenmonoxyd enthaltendes Qas araeugJ;, dessen Gehalt an Kohlenraonoxyd iiur Erzougimc von Waaserctoff ausgenützt werden kann» Dar so hergestellt« Wasserstoff kenn in verhUltnicmÜß ig reiner Pona, beispielsweise für Hydrierungen und in Kombinatlor mit anderen Oasen« wie beispielsweise in Kombination mit Stickstoff als Ammonl&Icsynthescgas, verwendet werden« Unabhängig von der Art der Herstellung; von Wasserstoff mit einem
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colohen Sas 1st anzuotrebon, «Saß cb einen inügllohot geringen Gehalt an RestkohleniBonor;yd aufweist, Dl« Erzeugung von Wasserstoff erfolgt durch umsetzen des In Ueia erwähnten Gas enthaltenen Kohlcnnionojcyda mit Dampf ii\ Gegenwart eines Katßlyaator-ß oder mehrerer Katalysatoren nach der bekannten WaßCiergasglelohungi
CO + HgO β CO2 + H2
Bei dieser Umsetzung stellt sich sin temperaturabhängiges GlaichgatilohU ein derart, daß bei veri^ltnißKüßig niedrigen Teiaperßturen oine Verßohiebung nach rechts erfolgt, üia den gcjrtlnaehton geringen HeQtkohlamnonoxjd^ehalt in dem als Prodiilct erhaltenen waoseratoff halt igen Gac und sine entsprechend hoho IfiBwandltuag des Wasoerdampfs zu Waceerstoff zu erzielen* kann das Verfahren in zwei Stufen durchgeführt werden, Zn der ersten Stufe wird das kohlenmoncxydhaltige Gas in Gegenwart eines verhältnismäßig billigen, bei vorhältniamUflig hohen Temperaturen wirkaamen Katalysators mit Wasaerdanspf umgesetzt, wobei die Hauptroange des Kohlenmonoxyds umgesetst wird und d:io bei dor exothomc-n üoisetzung freiwerdend» UErmo und ein Teil der Übrigen WUr^a des teilwaiao uHigesetzten Gasos durch Kühlen abgaleitot tilrd« Das gokUhlte Gas wi.rtldann mit oinem kostcpieligeren, bei niedrigeren Temperaturen wirksamen Katalysator in Berührung gebracht, so daß unter Verschiebung des Gleichgewichtes weiterer Wasserstoff erzeugt und der Gehalt des Gas-
BAD
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gcnslsnhes an Kohlenn:ono3cyd weitei* goormkt wird.
B5.O beiden Kle.siien von Katalysatoren öle in dor Technik ff!ν
■ι
d<.e bci^sn Stufen dj.eoss Verfahrene verwendet werden, unterliegen oinor Vergiftung durch den in ö$» Besd1i.ckung0~ gßs anwesenden Schwefel, Besonders bei den in dor zweiten Stufe verwendeten, bei niedrigen Temperaturen v.lrksasten Katalysatoren stellt die Anwesenheit von Schwefel in dem Besa£c!rungßgas ein Problem dai», well selbst mäßige Mengen an Schwefel einen raschen und dauernden Verlust an AktivItKt hinsichtlich der Gleichgöwichfcselnstellung bewirken«
E3 ißt bekannt, daa ureprUngliche Beischickung3gßß zunächst bei dan verhiatniemüßig hohen Temperaturen, mit denen das Gas in da3 Verfahren eingeleitet wird, einer Entschwefelung zu unterwerfen, um beide Katalysatoren gegen eine Vergiftung zu «2 hut ζ en. Viele der bekannten Ent sohwefelunga verfahre η sind verhältnismäßig zufriedenstellend. Jedoch ist die Entfernung des Schwefels naoh diesen Verfahren nicht vollständig, eo daß insbesondere die Lebensdauer des in der zweiten Stufe verwendeten, bei niedrigeren Temperaturen wirksamen Katalysators IrUrzei* ist als eridtoscht.
Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird ein KoJilenmonoxyd und Schwefel enthaltendes Gas in Gegenwart eines
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. 4-
ersten Umwanälungskatalysators mit Darapf bsi ein.ar Temperatur In dem Bereich von etwa 5151C bis etwa 4551C In Berührung gebracht» so daß ein an Wasserstoff und Kohlendioxyd enge reiche r-. tee Gasgemiuoh erhalten wird* dieses Gasgemisch wird auf eins Temperatur in dem Bereich von etwa 2211C bis etwa 2771C gekühlt» von dem gekühlten Qao wird Schwefel entfernt und das bei der Entschwefelung erhaltene das gem ie oh wird bei einer Temperatur von etwa 221"C bis etwa 288% mit einem zwei ten Umwandlungekataly· sator In Kontakt gebracht» so daß ein Oaegemleoh mit geringem Reotgehalt an Kohlenraonoxyd und erhöhtem Oehalt an Wasserstoff und Kohlendloxyd erhalten wird.
Das In. dem Verfahren eingesetzte Ons kann verschiedener Her» kunft sein« Die Hauptquellen für solche Oase sind Verfahren« in denen aus Kohlenwasserstoffen Oemlsohe von Wasserstoff und Kohlenmonoxyd erzeugt werden, Beispiele dafür sind die bekannten Oase rzeugungs verfahren wie Dampf Informierungen und Teil* Oxydationen. Die ersteran Verfahren sind katalytIsche Umsetzungen mit Dampf und In manchen Fällen auch Sauerstoff» während die letzteren nicht«katalytIsche Umsetzungen mit Sauerstoff sind.
Das In dem Verfahren der Erfindung als Ausgangsmaterial verwendete kohlenoonoxydhaltige Gas enthält mäßige Mengen an Schwefel, die zwischen etwa 0,1 und etwa 10 Teilen je Million variieren. Dieser Schwefel ist bereits in der zur Gaserzeugung
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verwendeten Kohlenwassarstoffbeachlckung anwesend und gelangt aus dieser In das als Ausgangematerial for das Verfahren zur Urzeugung von Waoserstoff vorwentloto Gasgemisch« Dia angegebenen Mengen, en Schwefel sind auch dann noch anwesend* wenn dia Kohlanwasserstoffbeschickung für (lau Gaoerzeugiingsverfah-IOn zunHehufc einor linfcrjohwefeluwgsbfihtindlung unterworfen worden war. Dabei ist unter dem Ausdruck "Suhwcfel" ein normalerweise gasförmiges schwefelhaltiges Material! wie Sohwefelwaaserctoff, Carbonyloülfld oder ein Qenisoh davon zu verstehen. Dar In olncm als Ausgangsmaterlal für ein Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff verwendeten Qasgemiaoh anwesende Sohwefel kann bei.apiolsweiee am etwa 90$ aus Schwefelwasserstoff und zu otwft aO7V aus Carbonylsulfid bestehen. Die Mengenverhältnisse tin Kohlenmonoayd und anderen Oasen, wie Wasserstoff« Kohlendioxid, fAQthan, Stickstoff, Argon usw., variieren natürlich Mit der Herkunft des Oasgemisohes, Typieohe Wert3 für die Zusammensetzung eines noch nioht umgewandelten, durch eine primäre und eine sekundäre Refonoierung hergestellten Anfflsoniak3ynthesegaBQ0 sind ι
Tabelle I
CO CO2
MoI-^ » Trook<
2-20
5-15
°> 1-1,0
O, 1-1*0
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Der Heat des Gasgemisches besteht im vioßentliehen gue Wasserstoff und Stickstoff. Pabsi sind unter HTrockengas" alle Komponenten 3er Beschickung mit Ausnsinaa von Wasserdampf zu verstehen.
Erforderlichenfalls wird dem kohlewooiiOJcydhaltIgen Gasgemisch f zugesetzt, hct ein verhültnlsiräSiK niedriges Verhältnis
von Dampf zu Trockengas in dem Eoreich von etwa 0,5 bis i,0 olnfcuBtellB^T Bai vielen derzeit {angewandten Verfahren der In Frage stehenden Art weixlen bdtr£ehtlloh htihoro Verhtiltnlßsc von Dampf zu Trockengas angewandt #uifl die Restmenge nn Kohlenmonosyd In dem als Produkt erhaltenen Olelchgowlohtsgae möglichst gering zu halten. Einer der Vorteile des Verfahrens der vorliegenden Erfindung besteht darin« dafl bei Anwendung eines verhältniessüfilg niedrigen Verhältnisses von Dampf zu Trockengas ein Oao mit einem geringen Restkohlenmonoxydguhalt erzeugt wird.
Die umzusetzenden Oase werden bei Temperaturen in dom Bereich von etwa 215*C bis etwa 455% mit einem Umwandlungskatalysator In Xontakt gebracht. Die erfolgende Einstellung des Wasserdanpfgloichgewiohtes 1st exotherm, so daß die Temperatur des Oases, wHhrend es über den Katalysator geleitet wird, ansteigt· Aus dies«» Grunde werden die Temperaturen an OaseinlaS In de» Bereich von etwa 315% bis 389% gehalten. Die Aufl. afl temp β rat uran sind höher und werden In den Bereich von etwa 344% und etwa
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gehalten« Ala Katalysator kenn Irgendeiner dor hierfür üblichen mid in Handel erhältlichen Katalysatoren verwendet werden. Beispielweise kann fast jedes mehrwertige Matall oder ein Oxyd einen solchen Metallen verwendet·· werden. Cte~ «ähnlich wird ein Oxyd einen Hetallaa der Gruppe VIII nit einer Ordnungszahl von nioht Über £8 und ein Oxyd eines Elementes der Untergruppe VI, beicplelnvroise Eisenoxyd, Nlckoloxyd. Kobsltoxyd, Chro&ioxyd, Kolybdtlnoxyd und Wolfracioxyd, verwendet. Die Durchsat zßeBchwindiRke it en worden in dem Bereich von etwa 500 und ottra 5000 Voluinon Troukengae (l6*C und Atmoßphärendruek) je Stunde je Volumen Katalysator gehalten. Unter diesen Bedingungen reagiert die Ilauptmonge des Kohlenmonoxyds mit Dampf unter Bildung eines Oasgemisches mit einen] Restkohlenaonoxydgehalt in dom Bereich von etwa I4O bis etwa 5,0 HoI-Ji dea Trockengaees. Dieses Gas ist entsprechend on Wasserstoff und Kohlendioxyd angereichert. Der Sotwefelgohait des Gases ist praktisch unbeeinflußt geblieben, liegt jedoch in etwaeveränderter Ponn vor, weil die folgende Umsetzung erfolgt iett«
CQS 4· H2 « HgS +
CO
Gas in der ersten Umwandlungsstufe erhaltene Qao wird dann auf eine Temperatur in dem Bereich von etwa 2211C bis etwa gekühlt, was in irgendeiner geeigneten Welso, teißpielsweieo durch Abschrecken des Gases mit Wasser oder Dempf und/oder durch Indirekten Wärme austausch mit ktlhloren Flüssigkeiten
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oder Oasen erfolgen kann. Der indirekte Wünceauataußch 1st dann bevorzugt, wenn dia abgeführt© Wärme an. anderer Stelle des Verfahrens wieder verwendet werden kann, was häufig der .Fall ist, wenn diese Wärme zur Herstellung von Dampf in einen Boiler verwendet werden kann.
Das gekühlte Gasgemisch wird dann genüfi der vorliegenden Rvfindung einer Entschwefelung unterworfen« zu welchem Zweek es mit einem Metalloxid, das die Umwandlung des darin enthaltenen Schwefels zu dem entsprechenden Metallsulfid und Wasser bewirkt, in Berührung gebracht wird. Dos hierfür bevorzugte Metalloxyd ist Zinkoxyd· Ss können aber auoh andere reaktionsfähige Metalloxyde» wie Bisenoxyd mit oder ohne Modifikation mit alkalischen Materialien, verwendet werden. Di« Entschwefelung erfolgt la Fall· der Verwendung von Zinkoxyd nach der Gleichung!
ZnO + HgS « ZnS ♦ H2O
Wesentlich ist» daß die Entschwefelung zu diesem Zeitpunkt wahrend des ganzen Verfahrene erfolgt« da dabei der Schwefel direkt und vollständiger entfernt werden kann als bei den höheren Temperaturen, bei denen das Gasgemisch zu jedem früheren Zeitpunkt vorliegt· Der Grund für die besser« Entschwefelung ist' darin zu sehen, dafl das' Gf^lohgewioht der obigen umsetzung «loh bei niedrigeren Temperaturen nach
--V-.3 ORIGINAL
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rechte vorschiebt. Wegen der besseren Entschwefelung wird aber die Lebensdauer des in der bei niedriger Temperatur durchgeführten zweiten Stufe der Wasserstofferzeugung verwendeten Katalysators beträchtlich erhöht.
Pur die Entschwefelung werden Durchsatzgesohwindl£kelten In dem Bereich von etwa 5000 bin etwa 15OOO Volumen Troekenga3 Cl6*C, 1 Atmosphäre) je 3tundc je Volumen Metalloxyd engewandt. Bei diesen DurchsatzgcDchwindigkeiton beträgt die Kontaktzait stwß 1^-biß etwa 5 Sekunden. Unter diesen Bedingungen wird dsr Schwefelgehalt des Gaogemischas auf weniger als etwa 0,1 Teil je Hillion gesenkt.
Das Metalloxyd wird durch die Umwandlung zu Metallsulfid verbraucht. Das verbrauchte Material kann zwar in situ durch Huston In Gegenwart von Sauerstoff regeneriert werden« wird aber gewöhnlich einfach verworfen und durch frisches Material ersetzt. Bei einem Schwefelgehalt des eingesetzten Oasgemische: in dem oben angegebenen Bereich und bei den angegebenen Durchsat ^geschwindigkeiten int die erforderliche Menge an Mötalloxyd ziemlich gering, und die eingesetzte Menge kann ein Jahr oder lttnger verwendet worden, 00 dafi Ihr Ersatz kein schwerwiegendes wirtschaftliches Problem ist.
Das gekühlte und entschwefelte Qas wird dann in degenwart ο ines zweiten Unwandlungskatalysators bei Temperaturen In
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dam Bereich von etwa 221*0 blö cfcwr. 28S^ Ki:* t Dampf Dabei wird bei der exothermal! üa:Ksl:zuns wiedor etwas Wärmo frei, so daß die Temperatur des Gasgemisches ansteigt. Darum werden die EinlaSternparaturcm bei etwa 22a*C biß etwa 2771S gehalten. Ein weiteres Kühlen des Qaoes vor dieser zweiten Uawandlungeatufe ist nicht erforderlich« well die ganze erforderliche Kühlung vorzugsweise vor der Eritsohwerelung erfolgt. Die AuelaStempercferen sind höher und liegen in dem Bereich von etwa 2J&C blo etwa 288*0, Der oben iür dlo Umwandlung in der ersten Stufe bei höherer Tempera tür angs£<5-bsna Bereich für das Verhältnis von Wasserdampf zu Gas wird auch in der zweiten Stufe der ttöweiidlunß bei niedrigerer Temperatur angewandt« Zwischen beiden Stufen kann Wasserdampf zugesetzt werden» was Jedoch im allgemeinen nicht erforderlich ist, well Dampf zu Beginn des Verfahrens in ausreichendem Überschuß anwesend ist« daß die in jeder Stufe erforderliche Menge vorhanden ist· Als Katalysator kann jeder dor üblicherweise in dieser Stufe verwendeterüt^t&lysatoren verwendet werden· Solche Katalysatoren sind bekannt und im Handel erhältlich. Ein derartiger Katalysator ist beispielsweise in der Ü3A-Patentschrift 1 809 978 beschrieben. Dieser Katalysator basteht aus Kupfer, Zirk und einem odsr tüehrcrcn El^cnnfcsn der Gruppe Chrom« Wolfram, Silicium, Vanndium und Kolybdü'n, wobei alle diese Elemente entweder als solche oder in ehe*· misch gebundenem Zustand anwesend sein können.
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In dieser zweiten Umwandlunerastufe werden Durohoatzgeschwindigkeiten in dsm Bereich von etwa 500 bis etwa 5000 Volumen Trockengas 0.6T, 1 Atmosphäre) je Stunde je Volumen Katalysator angewandt. Der Druck hat auf keine der Umsetzungen In den ganzen Verfahren wesentlichen Einfluß, und es kann daher Jeder gewünschte Druck angewandt werden« Beispielsweise werden Drücke zwischen etwa 0 und etwa 28 atü, die den Drücken, mit denen das Ausgangsgasgeir.i3ch von dem Oaaerzeugungsverfahren anfällt, entsprechen, angewandt. Vorzugsweise werden alle Stufen des Verfahrens bei praktisoh gleichem Druck durchgeführt. Die in Tabelle (il) angegebene Zusammensetzung des Gasgemisches ist nach der Itawandlung in der zweiten Stufe des WasseretofT-erzeugungsverfahrens beispielsweise wie folgt geändert:
Tabelle II
-# Trockengas
CO 0,05-1,0
CO2 5-25
0,1-1*0 0,1-1*0
wobei wiederum der Rest im wesentlichen aus Wasserstoff und Stickstoff besteht.
Anwendung der oben angegebenen Katalysatoren und Temperaturen wird «it einem Oasgemisch talt einen verhaitnleaEfiig
BAD
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niedrigen Verhältnis Daopi* :Qas lind müOigem Schwof el gehalt eine gute Wasserstoff erzeugung erzielt, und es wird ein Gas mit geringem RsstkohlenmonoTydgeh&ll-. erhalten. Durch die erf indungsgeatfiöe Entschwefelung zwischen den beiden Stufen der Waoserstofferseugung hai verhisltnissäSig niedriger Temperatur wird die Lebensdauer dee in öer zweiten Stufe verwendeten Katalysators wcsentlieh Tsrlängert und damit dio Wirteehaftlichkeit des Gecamtverfahrenc entEprocheiid veiberjcert, und diese Vorteile werden erzielt, auch wenn das Decchickungogiis mit mäßigem Schwefelgehalt ohne zuvorige Entschwefelung mit den in de? ersten Stufe bei hoher Temperatur verwendeten Umwandlungskatalycator in Xontakt gebracht wirtu Dieser Katalysator wird durch die angegebenen Schwof elreengon nicht oder dauerhaft geschädigt. Er bleibt für· eine Dauer, νσι für die Umwandlung hoch aktiv· Oe^tinsehtenfalls kann jedoch auch eine solche Entschwefeln; vor dor Einleitung des Oaߣe·- miocliGß in die erste Stufe der Umwandlung orl'olgon. In einem solchen Fall ist es trotzdem ervfünscht, die erf indungogeraUSa Entcohwefelung zwischen beiden fJtufen der Umwandlung boi verhMltniSBiUeig niedriger Temperatur durchzuführen, umdne weitere Abtrennung von Schwefel und die damit verbundenen Vorteile zu erzielen«
Das Wasseretofferzeugung3verfoliran kann auch so durchgeführt worden, daS die erste oder die zweite Umwandlungeetuf e mehr«
BAD ORIGINAL -9 0S 805/0 8BG
stufig durchgeführt wird, co daß die Temperatur zwischen den einzelnen Stuf en durch Kühlen gesteuert werden kann und mehrere Katalysatoren verwendet werden können oäsr beides· Auch in allen diesen Fallen erfolgt eine Entschwefelung bei verhältnismäßig niedriger Temperatur, bevor das Gasgemisch mit dem Umwandlungskatalysator der zweiten, bei niedriger Temperatur durchgeführten Umwandlung in Kontakt gebracht wird.
Das nach dem Verfahren der Erfindung erhaltene Gas hat einen geringen Restkohlenmonoxydgehalt und kann in irgendeiner geeigneten Weise zu dem gewünschten Produktgaß welter verarbeitet werden· Beispielsweise kann Kohlendioxyd abgetrennt werden« indem man das das Bit einem regenerierbaren Ethanolamin oder einem anderen Absorptionsmittel In Kontakt bringt· Das restliche Konlenmonoxyd kann abgetrennt werden, indem man das das beispielsweise mit einem regenerierbaren Cupro-ammoniumacetat oder einem anderen Absorptionsmittel in Kontakt bringt oder mit Wasserstoff In Gegenwart eines geeigneten Methanierungskatalysators umsetzt. Dabei kann als Endprodukt technisch reiner Wasserstoff oder Synthesegas erzeugt werden.
Die Erfindung soll Im folgenden anhand der Zeichnung, die einen cchematlachen Aufriß einer für die Durchführung der bevorzugten DurohftJhrungßform des Verfahrens der Erfindung
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geeigneten Apparatur ict, πΕΙιολ1 veranschaulicht worden.
Beispiel
In einen einstückig ausgebildeten Rocktor 11 für die Wasserst off erzeugung wird durch Leitung IS ein Beschickungagas der in Tabelle III angegebenen Zuafissaensatsung mit einer Tempera tur von etwa 3721C und einem Druck von etwa 18,6 atü eingeleitet.
l'absllo .TTI
*' Troolcenpyis
H2 52,1
H2 21,4
CO 15,5
CO2 10,4
0,3
100,0
Dieses Beschickungsgas ctaamrfc von einer priraüran und Refoniiierung von Schwcrbsnsin Liit Daispf und Luft. £aa Beschickung:: gas enthält Daznpf in oinsa-i KolvßrhiiltniG Dasipf: Trockensaß von etwa 0,72 und 0,5 Teile je Hillion 3chwcfel. Der oinstückicjs Uen$anulungsreaktor 11 besteht aus einem oborc-n Reaktor 13 und einen unteren Reaktor 14« Der obere Reaktor 13 enthalt zwei Betten mit insgesamt etwa 16,2 nr eines üblichen Hoch-
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temperafcurumwandlungokatalysators, Id vorliegenden Pall mit Elsenoxyd aktiviertes Chrome Die Gesamtdurchsatzgeschwlndigkeit beträgt etwa 2800 Volumen Trockengao (164C4 1 Atmosphäre) je Stunde Je Volumen Katalysator.
Durch die umwandlung In dem oberen Reaktor 13 steigt die Temperatur des Gasgemisches auf ottra 4381C in Leitung 16. Sein Koblenmonoxydgehalt ist auf etwa 3,7 Kol-£ des Trockengases gesenkt. Es wird im Austauscher 17 durch indirektem Wärmeaustausch mit Boilerbeschickungswasser auf etwa 2321C gekühlt. Dae Boilerbesohickungswasßer tritt durch Leitung 18 ein und wird durch Leitung 19 dem Dampferzeugungssyotem der Anlage (nicht gezeigt) zugeführt. Das gekühlte Gas wird durch Leitung 21 den unteren Reaktor 14« der zwei Betten Kontaktmaterlal 22 und 23 enthält/ zugeführt.
Das Bett 22 besteht aus etwa 5,6 et zerkleinertem Zinkoxyd· Hit diesen K&calysetorvolumen ergibt sich eine Duronoatzgeschwindigkeit von etwa 8800 Volumen 'i'rockeng&c (16T, 1 Atmosphäre) je Stunde je Volumen Zinkoxyd und eine Kontaktzeit von etwa 3 Sekunden. Praktisch der gesamte ursprünglich anwesende Schwefel reagiert mit dem Zinkoxyd und wird dadurch von dem Gasgemisch abgetrennt. Bei dem In vorliegenden Fall verwendeten Volumen an Zinkoxyd betrKgt dessen Lebensdauer etwa zwei Jahre. ,·,
0 9.8 0 £ / 0 8 5 6
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Das ent schwefel te Gas aus dem Bett 22 korant dann in Kontakt mit dem Bett 23» das aus etwa 18,23 nr eines Üblicherwelse für die zweite Umwandlungsstufe verwendeten Katalysators, im vorliegenden Fall mit Zink aktiviertem Kupfer; bestellt, so daß die Durchaatzgoschwindigireit etwa 2800 Volumen Trockengas j 1 Atmosphäre) je Stunde je Volaaaen Katalysator beträgt.
Durch die weitere umwandlung in dem Bett 23 wird die Temperatur des Gasgemisches von etwa 232Ϊ auf etwa 253*2 erhöht und das als Produkt erhaltene G&s in Leitung 24 hat die in Tabelle IV angegebene Zusaameneetzuzis:
Tabelle IV üol<-£ Trockenpcas
58,5
«2 18,7
H2 0,5
CO 22,1
CO2 0,2
CH4 0,2
A 100.0
Das Verhältnis Dampf: Gas in dieses! Gasgemisch betrügt etwa 0,49· Dieses Gas hat einen nur geringen Konlenoonojcydgehalt und kann su Aamoniaksynthesegas weiter verarbeitet werden.
BAD Or1(GiNAL
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Claims (1)

  1. P at e η, ta η ε ρ r ü c h o
    1. Vorfahren zur Erzeugung eines v/asserstoffhaltigen Oases, wobei ein Kohlexvccnoxyd und Schwefel enthaltendes Gas zuerst bei einer Temperatur in dem Bereich von etwa 515*2 bis etwa 455% und dann bei einer Temperatur in dem IZsreich von etwa 221% bis etwa 288% mit einem Waesergaskatalysator in Kontakt gebracht wird, um Wasserstoff #;nd Kohlend!oxyd zu erzeugen, und wobei das Gas während des Verfahrens einer Entschwefelung unterworfon wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Entschwefelung zwischen der bei hoher Temperatur und der bei niedriger Temperatur durchgeführten Umwandlung erfofgt, nachdem dlo Oase der ersten Stufe auf eine Temperatur in deir. Bereich von etwa 221% bis etwa 277% gekühlt sind.
    2. Verfahren nach Anspruch.!, dadurch gekennzeichnet, daß
    in den verschiedenen rxwandlungsskufen verschiedene Katalysatoren verwendet werden.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, daduroh gekennzeichnet, daß wenigstens in der zweiten Stufe ein Metalloxyd al· Katalysator verwendet wird»
    H. Verfahren nach Anspruch 3« dadurch gekennzeichnet, daft
    ,.909805/0 856 oV ^
    als Metalloicyd Zinkoxyd verwendet wird.
    5. Verfahren nach Anspruch 5 oder 4, dadurch gekonnzelehnst, daß ein solches Volumen an Metalloxyd vorwendet wird, daß die Durchsatzgeschwindigkeit in dein Bereich von etwa 5000 bis etwa 15000 Volumen Trockengas (161E, 1 Atmcshäre) je Stunde je Volumen Metalloxyd liegt.
    6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, da3 die erste Kontaktstufe bei einem Verhältnis Dampf su Trockengas zwischen etwa 0,5 und etwa 1,0 und einer Durchsatzgeschwindigkeit in dem Bereich von etwa 500 bis etwa 5000 Volumen Trockengas (16"C, 1 Atmosphäre) ,je Stund* je Volumen Katalysator und die zweite Kontaktstufe bei einem Verhältnis von Dampf zu Trookengas zwischen etwa 0,5 und etwa 1,0 und einer Duroheatzgeeohwinäigkelt von etwa 500 bis etwa 5000 Volumen Trookengas (lÖT, 1 Atmosphäre) je Stunde je Volumen Katalysator durchgeführt wird.
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