DE1467178B - Vorrichtung zur Erzeugung von Wasserstoff durch katalytische Zersetzung eines Kohlenwasserstoffstromes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von Wasserstoff durch katalytisch^ Zersetzung eines Kohlenwasserstoffstromes in einem mit nur zwei Umsetzungszonen unter Ausschluß einer Koksentnahme arbeitenden System. Bei Wirbelschicht- oder Bewegtbettumwandlungssystemen mit Katalysatoren zur Zersetzung eines leichten Kohlenwasserstoffstromes, wie Methan, wendet man wesentlich andere Arbeitsbedingungen an als bei der katalytischen Krackung von Gasölströmen zwecks Lieferung verbesserter Benzinausbeuten. Der Kohlenwasserstoffstrom wird ohne Nebenreaktionen und bei sehr hohen Umwandlungen je Durchgang zersetzt, um Wasserstoff und Kohlenstoff selbst in Gegenwart eines Katalysators bei wesentlich höheren Temperaturen zu liefern, als sie bei katalytischer Krackung angewandt werden, wie z. B. oberhalb 649° C oder mehr, im allgemeinen im Bereich von 816 bis 1093° C oder höher. Die Regenerierstufe wird ebenfalls im allgemeinen unter Bedingungen mit einem enger eingeregelten Sauerstoffgehalt durchgeführt als bei der katalytischen Krackung, um einen an Kohlenmonoxyd reichen Abgasstrom und einen geregelten Kohlenstoffspiegel auf den Katalysatorteilchen aufrechtzuerhalten, die zur Reaktionszone zurückgeführt werden. Bei der katalytischen Krackung von Gasöl ist es üblich, die behandelten Katalysatorteilchen, die aus der Reaktionszone abgezogen werden, auszustreifen, um occludierten Kohlenwasserstoff daraus vor ihrem Eintritt in die Regenerierzone zu entfernen. Für eine verbesserte Wasserstoffproduktion werden umgekehrt Ausstreifung und Reduzierung der regenerierten und wiedererhitzten Katalysatorteilchen vor der Einführung der Teilchen in die Reaktionszone durchgeführt. Dadurch vermindert man die Überführung von Kohlenoxyden sowie des Katalysators in den oxydierten Zustand auf ein Mindestmaß. Ein stark oxydierter Katalysator neigt zur Erzeugung übermäßiger Mengen an Kohlenoxyden innerhalb der Reaktionszone und beeinträchtigt Umwandlungsgrad und Reinheit des Wasserstoffs.

Bei einer bekannten Vorrichtung zur Herstellung von Wasserstoff aus einem leichten methanhaltigen Kohlenwasserstoffstrom in Gegenwart von feinverteilten Katalysatorteilchen ist eine Reaktionskammer vorgesehen, die am unteren Ende den Einlaß für den Reaktionstrom und am oberen Ende einen Produktauslaßstrom besitzt, und ferner ist eine längliche Regenerierkammer vorgesehen. Zwischen den beiden Kammern befinden sich Uberführungsleitungen, und unter der Regenerierkammer ist eine längliche Ausstreifkammer in der Überführungsleitung von der Regenerierkammer zur Reaktionskammer angeordnet. Am Gasauslaß der Regenerierkammer ist außerdem ein Teilchenabscheider angeschlossen, der abgetrennte, regenerierte Teilchen in die Wirbelschicht der Regenerierkammer zurückführt. Für eine einwandfreie Trennung des rein zu gewinnenden Wasserstoffes von dem bei der Regenerierung durch die Abbrennung von Koks entstehenden Kohlenoxyds ist diese Anordnung mit gewissen Nachteilen verbunden, insbesondere sind die dort verwendeten Wirbelschichten in der Reaktionskammer und in der Regenerierkammer unvorteilhaft, denn sie gestatten keine restlose Ausnutzung des Katalysators, und es ergeben sich Schwierigkeiten durch die in Wirbelschichten häufig auftretende Kanalbildung.

Die Erfindung hat sich demgegenüber die Aufgabe gestellt, durch eine andere Anordnung und Ausgestaltung der einzelnen Anlageteile unter Erzeugung eines echten Gegenstromes zwischen Katalysatorteilchen und Reaktionsmitteln die Trennung zwischen Wasserstoff und Kohlenoxyden zu verbessern und die Möglichkeit einer Mitführung von sauerstoffhaltigem Gas in die Reaktionszone sicher auszuschalten.

Ausgehend von der erwähnten bekannten Vorrichtung zur Erzeugung von Wasserstoff durch katalytische Zersetzung eines Kohlenwasserstoffstromes in einem System mit nur zwei Umsetzungszonen wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die stehende längliche Ausstreifkammer oberhalb der Reaktionskammer angeordnet ist, der Teilchenabscheider in einer höheren Ebene als das obere Ende der Reaktionskammer liegt, deren oberes Ende in offener Verbindung mit dem unteren Ende der Ausstreifkammer steht, der Teilchenauslaß am unteren Ende der Reaktionskammer angebracht ist, der unterste Teil des Abscheiders in offener Verbindung mit der Ausstreifkammer steht und die Verbindungsleitung vom Teilchenauslaß des Abscheiders Γ zum oberen Teil der Ausstreifkammer führt, die ■ einen Auslaß für das Ausstreifgas am oberen Ende besitzt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzen die Ausstreifkammer und die Reaktionskammer in Abstand übeinander Einbauten zur mehrfachen Wiederherstellung der absinkenden Teilchen und des aufsteigenden Gasstromes, und ein Teilchenabscheider ist an dem Produktauslaß der Reaktionskammer angeschlossen, dessen Teilchenabführung mit dem Inneren der Reaktionskammer verbunden ist.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform liegt die Ausstreifkammer zumindest teilweise innerhalb des oberen Teiles der Reaktionskammer und mündet mit ihrem offenen unteren Ende unmittelbar in das obere Ende der Reaktionskammer ein. Bei einer anderen Ausführungsform liegt mindestens ein Teil der Ausstreifkammer oberhalb des oberen Teiles der Reaktionskammer, und ihr offenes unteres Ende mündet in das obere Ende der Reaktionskammer ein.

Die Vorrichtung nach der Erfindung bietet gegen- ( über der bekannten Vorrichtung vor allem den Vorteil, daß ein echter Gegenstromfluß von Reaktionsmittel und Katalysator in der Reaktionszone erreicht wird, wodurch der Katalysator besser als in einer Wirbelschicht ausgenutzt und die Kanalbildungsgefahr ausgeschaltet ist. Der Gegenstromkontakt ist auch deshalb vorteilhaft, weil hierbei die heißesten Katalysatorteilchen mit dem Reaktionsmittel an einer Stelle in Berührung gebracht werden, wo letzteres die kleinste Menge nicht umgewandelte Kohlenwasserstoffe enthält und infolgedessen eine möglichst große Umwandlung erzielt wird. Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus dem unmittelbaren Anschluß der Ausstreifzone an die Reaktionszone gegenüber dem bekannten Anschluß an die Regenerierzone, weil gemäß der Erfindung ein Teil des heißen Reaktionsgemisches selbst beim Austritt aus der Reaktionszone als Abstreifmittel herangezogen wird. Schließlich ist es von Bedeutung, daß in den Gegenstromkammern größere Katalysatorteilchen benutzt werden können als in Wirbelschichten. Auch kann der Betrieb bei einem sehr geringen Druck in der Regenerierzone durchgeführt werden, wodurch die Kosten für die Luftverdichtung reduziert werden.

Diese Vorteile gelten auch gegenüber einer bekannten Vorrichtung zur Herstellung von Kohlenmonoxyd und Wasserstoff in verschiedenen Mengenverhältnissen aus Kohlenwasserstoffgasen. Dort wird die Kohlenwasserstofibeschickung, z. B. Methan, mit regeneriertem Katalysator vereinigt und geht mit diesem zusammen im Gleichstrom durch das Karbonisiergefäß. Dort erfolgt die Zersetzung des Kohlenwasserstoffes zu Wasserstoff und Kohlenstoff in einer Wirbelschicht, aus der der Wasserstoff nach oben entweicht, während der mit Kohlenstoff beladene Katalysator unten abgezogen, mit Sauerstoff vereinigt und zum Regenerator befördert wird, dessen Betrieb so eingestellt ist, daß im wesentlichen Kohlenmonoxyd gebildet wird. Letzteres wird aus dem Wirbelschichtregenerator abgezogen und mit dem Wasserstoff zu Synthesegas vereinigt. Da also hier ohnehin ein aus beiden Gasen gemischtes Produktgas angestrebt wird, spielt die Mitnahme von Sauerstoff und Kohlenmonoxyd durch die regenerierten Katalysatorteilchen zum Karbonisiergefäß keine wesentliche Rolle.

Die Vorrichtung nach der Erfindung bietet auch den Vorteil, daß der Druck innerhalb der Reaktionszone auf ein Höchstmaß zu bringen ist, während gleichzeitig der Druck der Regenerierzone auf einem Mindestmaß gehalten wird, so daß die Kosten für die Luftkomprimierung herabgesetzt werden. Die Anordnung gestattet, die Teilchengröße für die katalytische Umwandlung zu variieren. Während in der üblichen Wirbelschicht die Katalysatorteilchen verhältnismäßig fein sind, können verhältnismäßig große Teilchen bei Betrieb einer normalen pneumatischen Förderung verwendet werden, zumal ein Schwerkraftfluß durch die Abstreif- und Reaktorabschnitte im Gegenstrom zum gasförmigen Kohlenwasserstoff erfolgt.

Eine verbesserte Kohlenwasserstoffumwandlung und hohe Wasserstoffausbeuten durch geregelte Raumgeschwindigkeit innerhalb der Reaktionszone ergeben sich, weil nach der Erfindung mehrere senkrecht übereinanderliegende Roste benutzt werden, die eine Wiederverteilung und möglichst günstigen Kontakt zwischen den absinkenden Teilchen und einem aufsteigenden Reaktionsstrom bewirken. Eine verlängerte Verweilzeit am Kontakt mit den Katalysatorteilchen führt zu den besten Ausbeuten.

Die Zusammenfassung der Abstreifzone mit dem oberen Endteil der Reaktionszone ist ein besonders vorteilhaftes Merkmal der Erfindung, das auf Wasser-Stofferzeugung anwendbar, aber auf Gasölkrackung natürlich nicht anwendbar ist; insofern als mindestens ein Teil des wasserstoffreichen Stromes leicht zur Verwendung als Abstreifstrom für die Entfernung von Kohlenoxiden und Reduktion von aus der oxydierenden Regenerierzone kommenden erhitzten Katalysatorteilchen abgezweigt werden kann. Auch sind Wiederverteilungsplatten von Vorteil, um eine mehrstufige Umwandlung der Teilchen mit einer Verdrängung mitgerissenen Gases zu gestatten, wenn sie im mehrstufigen Schwerkraftfluß absinken.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist auch ein Raum zur Trennung von Gas und Teilchen an den beiden oberen Enden der Reaktionszone und der Ausstreifzone vorgesehen, so daß eine möglichst C5 geringe Menge Katalysatorteilchen mit dem Gasstrom mitgerissen wird.

F i g. 1 zeigt schematisch eine Umwandlungsanlage oder ein System mit Anwendung einer aufsteigenden verdünnten Kontaktphase in einer länglichen senkrechten Regenerierzone und einem absinkenden Schwerkraftteilchenfluß in der Reaktionszone und Abstreifzone.

F i g. 2 erläutert eine Abänderung der Ausführung und Anordnung des Katalysatortabstreifers bezüglich des oberen Endteiles der Reaktionszone, bei der die Abstreifzone völlig außerhalb der Reaktionszone liegt.

F i g. 1 zeigt eine Reaktionszone 1 mit einer unteren Einlaßleitung 2 mit Kontrollventil 3 zur Einleitung eines Kohlenwasserstoffbeschickungsstromes, wie Methan, um diesen Strom nach der Reaktion CH₄->2H,+C katalytisch zu zersetzen. Der Kohlenwasserstoffgasstrom steigt senkrecht durch die Zone 1 im Gegenstrom zu der Wirbelschicht mit Katalysatorteilchen auf, die durch Schwerkraft vom oberen Ende der Reaktionszone absinkt. Fi g. 1 zeigt mehrere übereinanderliegende Lochplatten oder Roste 4 verteilt über die Höhe der Reaktionszone 1, so daß sich eine mehrstufige Wiederverteilung der absinkenden Teilchen bei gleichzeitiger Aufbrechung etwa gebildeter Kanäle oder Blasen im aufsteigenden Gasstrom und wirksamem Gegenstromkontakt zwecks bester Umwandlung in Wasserstoff ergibt. Das obere Ende der Reaktionszone 1 ist mit einem erweiterten Abschnitt 5 versehen, der eine innere längliche Trennzone 6 sowie einen Raum für eine innere senkrechte längliche Abstreifzone 7 darstellt. Letztere ist mit mehreren Seite an Seite liegenden Platten 8 versehen, um auch einen mehrstufigen Kontakt in der Abstreifzone zu ergeben. Erhitzte und regenerierte Katalysatorteilchen treten am oberen oder mittleren Teil der Abstreifzone 7 von einer Überführungsleitung 9 ein, so daß sie im absteigenden Schwerkraftfluß über die Platten 8 und im Gegenstrom zu einem aufsteigenden wasserstoffreichen Strom gehen, der am offenen unteren Ende der Abstreifzone 7 vom oberen Ende der Reaktionszone 1 eintritt. Die entstehenden abgestreiften und praktisch reduzierten Teilchen treten also in die Reaktionszone 1 ein, um darin, wie oben erwähnt, im Gegenstrom abzusinken. Am oberen Ende der Abstreifzone wird ein Abstreifgasstrom, der mitgeführte Kohlenoxyde enthält, aus dem Trennabschnitt 10 und der Überführungsleitung 11 abgezogen. Gleichzeitig geht der Hauptteil des wasserstoffreichen Produktstromes am Kopf der Reaktionszone 1 durch die obere Trennzone 6 zur Überführungsleitung 12. Letztere ist mit einem Teilchenabscheider 13 verbunden, aus dem ein praktisch teilchenfreier Wasserstroffstrom durch Leitung 14 abgeführt wird, während die Katalysatorteilchen auf dem Wege über die Leitung 15 zur Reaktionszone 1 zurückkehren.

Aus dem absinkenden Schwerkraftfluß und dem mehrstufigen Kontakt zwischen Teilchen und aufsteigendem Gasstrom werden Vorteile sowohl in der Abstreifzone als auch in der Reaktionszone erzielt. Die Prallplatten 8 in der Abstreifzone bewirken eine mehrstufige Verlagerung oder Verdrängung von occludierten Kohlenoxyden durch wiederholte Auffangung und Wiederverteilung und die wiederholte Kontaktbehandlung des aufsteigenden zum Abstreifen dienenden Anteiles des wasserstoffreichen Stromes. Infolgedessen treten in das obere Ende der Reaktionszone abgestreifte und im wesentlichen reduzierte heiße Katalysatorteilchen ein. Die über-

einanderliegenden Reste 4 in der Reaktionszone bewirken in ähnlicher Weise eine Wiederverteilung absinkender Katalysatorteilchen bei gleichzeitiger Wiederaufteilung des aufsteigenden Reaktionsstromes, so daß dort eine wirksame Umwandlung des letzteren in Wasserstoff und Kohlenstoff stattfindet. Der Gegenstromfluß ist auch von Vorteil, um eine genügende Katalysatormenge in der Reaktionszone für eine verminderte Raumgeschwindigkeit und wirksame Umwandlung bequem aufrechtzuerhalten. Dies gilt besonders im Vergleich zu dem Kontakt in einer aufsteigenden Säule einer verdünnten Phase von hoher Geschwindigkeit, wo die Teilchen und der Reaktionsstrom einander entgegengesetzt fließen. In einer Versuchsanlage wurde z.B. mit Katalysatorteilchen und einem Methanstrom in gegenläufigem Durchgang durch ein Reaktionsrohr von 2,54 cm Weite bei einer Einspeisungsgeschwindigkeit von 3,llmm³/Std. und einer Umwandlungstemperatur von ungefähr 840° C gearbeitet. Man erreichte eine 86%ige Umwandlung von Methan in Wasserstoff und Kohlenstoff. Bei folgenden Versuchen unter Verwendung eines Reaktionsrohres von 3,81 cm Weite, wodurch das Innenvolumen praktisch verdoppelt wurde, ergab sich eine 91,5%ige Umwandlung bei einer ähnlichen Einführungsgeschwindigkeit in die Reaktionszone infolge der geringeren Raumgeschwindigkeit und des größeren Katalysatorvolumens in der Reaktionszone. Tatsächlich wurde ermittelt, daß die Einspeisungsgeschwindigkeit im wesentlichen verdoppelt werden konnte, um so 5,66 bis 7,08 m³/Std. bei einer Reaktionstemperatur von 840° C zu ergeben und Umwandlungen zu bewirken, die denen in dem Reaktionsrohr von 2,54 cm Weite äquivalent waren. Bei dem System nach der Erfindung werden die behandelten Katalysatorteilchen mit Kohlenstoffablagerung vom unteren Ende der Reaktionszone 1 durch den Auslaßabschnitt 16, Regelventil 17 und Überführungsleitung 18 abgezogen. Letztere ist mit dem unteren Ende der Regenerierzone 19 verbunden, so daß die carbonisieren Teilchen mit Luft behandelt werden können, die durch Leitung 20 und Regelventil 21 eingeführt wird, um einen Kontakt in der aufsteigenden Wirbelschichtsäule zu ergeben. Die anfallenden erhitzten Teilchen mit vermindertem Kohlenstoffgehalt gehen aus der gestreckten Regenerierzone 19 durch eine obere Uberführungsleitung 22 zum Teilchenabscheider 23. Letzterer dient zur Abtrennung der Katalysatorteilchen von dem Abgasstrom, der durch Leitung 24 abgeführt wird, während die Teilchen durch eine Überführungsleitung 9 zur Abstreifzone 7 absinken, wie schon erwähnt wurde. Der Regenerierbetrieb wird vorzugsweise unter geregelten Oxydationsbedingungen durchgeführt, um übermäßige Verbrennung und Oxydation des Katalysators auszuschließen und einen an Kohlenmonoxyd reichen Strom am Kopf aus der Regenerierzone austreten zu lassen. Da die Reaktion der Kohlenwasserstoffzersetzung hoch endotherm ist, muß unbedingt genügend Wärme durch die regenerierten Katalysatorteilchen überführt werden, um die Temperatur der Reaktionszone auf einer angemessenen Höhe für eine wirksame Umwandlung zu halten. Daher wird ausreichend Luft oder Sauerstoff in die Regenerierzone eingeführt, um genügend Kohlenoxyde für eine ausreichende Wärmerzeugung zu liefern, damit die Katalysatorteilchen auf eine Temperaturhöhe gebracht werden, die die Umwandlung im System unterhält. Der Kohlenstoffspiegel auf den Katalysatorteilchen kann durch die vor sich gehende Art der Oxydation gesteuert werden, d. h. indem man das Verhältnis von Kohlenmonoxyd zu Kohlendioxyd in der Regenerationszone steuert. In der Regenerierzone wird eine hohe Wärmefreigabe bei gesteigerter Oxydation von Kohlenstoff zu Kohlendioxyd erhalten, während eine verminderte Wärmefreigabe sich durch Verbrennung von Kohlenstoff zu Kohlenmonoxyd ergibt. Bei geringstem Zusatz von Luft oder Sauerstoff kann die Kontrolle des Kohlenstoffspiegels dadurch aufrechterhalten werden, daß man einen Teil des Abgasstromes im Kreis führt, um Kohlendioxyd zur Verbrennung von Kohlenstoff in Kohlenmonoxyd gemäß der Reaktion CO₂+C -v 2 CO auszunutzen. Dadurch wird die Wärmeerzeugung in der Regenerierzone wesentlich erniedrigt.

Bei einer bevorzugten Anordnung des Systems nach der Erfindung sollen das obere Ende der Regenerierzone 19 und die Teilchentrennzone 23 höher liegen als die Abstreifzone 7 und das obere Ende der Reaktionszone 1. Dadurch wird der Schwerkraftfluß \ der heißen Katalysatorteilchen ausgenutzt, um die kontinuierliche Bewegung des Systems durch die Abstreifzone und die Reaktionszone sowie die Rückkehr der Teilchen zum unteren Ende der Regenerierzone aufrechtzuerhalten.

F i g. 2 erläutert eine abgewandelte Ausbildung des oberen Endes der Reaktionszone, bei der eine Abstreifzone 25 außerhalb des oberen Teiles der länglichen Reaktionszone 26 liegt. Der Betrieb dieser abgeänderten Anordnung ist natürlich ähnlich wie bei der nach F i g. 2 insofern, als heiße regenerierte Katalysatorteilchen aus einer Uberführungsleitung 9' zur Abstreifzone 25 absinken, um dort mehrfach mit einem aufsteigenden wasserstoffreichen Abstreifstrom in Kontakt zu treten, der als Teil des Produktstromes erhalten wird. Der Katalysator sinkt über mehrere zu beiden Seiten liegende Platten 27, um einen reduzierten und abgestreiften Katalysatorstrom zu ergeben, der am oberen Ende in die Reaktionszone 26 eintritt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der letzteren treten die Teilchen mit dem Reaktionsstrom in mehreren Stufen in Kontakt, da ^ wiederum offene Roste 28 senkrecht übereinander angeordnet sind, so daß die gewünschte wirksame Umwandlung des Kohlenwasserstoff stromes in Wasserstoff und Kohlenstoff hervorgerufen wird. Wie in F i g. 1 geht der wasserstoffreiche Produktstrom am Kopf aus der Reaktionszone 26 zu einer Überführungsleitung 12' und von dort in den Teilchenabscheider 13'. Aus diesem können die Teilchen durch Leitung 15' zur Reaktionszone zurückkehren, und ein teilchenfreier Strom geht am Kopf durch Leitung 14' ab. Ein wasserstoffreicher Abstreifstrom mit Kohlenoxyden wird getrennt am Kopf aus der Abstreifzone 27 durch die Auslaßleitung 11' abgeführt. Der Auslaß der Abstreifzone 27 kann auch mit einem ähnlichen Teilchenabscheider wie die Abscheider 13 und 23 versehen sein, aber gewöhnlich ist dies nicht erforderlich, weil nur eine verhältnismäßig kleine Gasmenge aufwärts durch die Abstreifzone fließt.

Ein besonderes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß man eine offene Verbindung zwischen dem unteren Ende der Abstreifzone und dem oberen Ende der Reaktionszone anwendet, so daß ein Teil

\ des wasserstoffreichen Produktstromes aus der Re-

aktionszone durch die Abstreifzone in Gegenstrom zu einem absinkenden Fluß von Katalysatorteilchen auftsteigen kann. Verschiedenerlei Standardformen von Lochplatten, Gittern, Rosten oder nebeneinanderliegenden Platten können mit Erfolg zum Zwecke der Wiederaufteilung der Gasströme und Teilchenströme verwendet werden. Auch können in der Anlage normale Teilchenabscheider verwendet werden. Solche Abscheider können außerhalb der Kontaktabschnitte wie dargestellt liegen, sie können aber auch innerhalb der erweiterten Trennabschnitte angeordnet werden, soweit sie innere Tauchschenkel haben.

Feuerfeste Katalysatorgrundstoffe, die verwendet werden können, sind Tonerde, Kieselsäure-Tonerde oder Kieselsäure-Magnesia mit einem Oxyd von Zirkon, Titan u. dgl oder statt dessen ein oder mehrere der vorstehenden Oxyde mit einem Oxyd von Chrom, Molybdän oder Vanadium. Vorzugsweise werden ein oder mehrere Metalle bzw. Metalloxyde der Gruppe VIII des Periodischen Systems verwendet, um eine möglichst gute Wasserstoffbildung zu sichern. So werden vorteilhaft Nickel-, Eisen- oder Kobaltverbindungen mit einem feuerfesten Träger, wie Kieselsäure-Tonerde, verwendet. Auch im Hinblick auf den in der Regenerierzone erforderlichen katalytischen Effekt zur Steuerung der Wärmefreigabe und des Verhältnisses von Kohlenmonoxyd zu Kohlendioxyd durch Vergasung von Kohlenstoff aus den Katalysatorteilchen muß der Katalysator unbedingt von solcher Art sein, daß er der Oxydation durch Kohlendioxyd widersteht und leicht reduzierbar ist. Die Größe der Katalysatorteilchen kann entsprechend dem verwendeten Umwandlungssystem schwanken, aber für einen Wirbelschichtbetrieb wird die Teilchengröße im allgemeien zwischen 0,01 und 0,8 mm ^Durchmesser liegen, so daß die Teilchen leicht aufgeströmt und von einer Zone zur anderen geleitet werden können.

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Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Erzeugung von Wasserstoff durch katalytische Zersetzung eines Kohlenwasserstoffstromes in einem mit nur zwei Umsetzungszonen unter Ausschluß einer Koksentnahme arbeitenden System mit einer stehenden Reaktionskammer, die am unteren Ende den Einlaß für den Reaktionsstrom und am oberen Ende einen Produktstromauslaß besitzt, und mit einer länglichen Regenerierkammer, mit Überführungsleitungen zwischen den beiden Kammern und einer länglichen Ausstreifkammer in der Überführungsleitung zwischen Regenerierkammer und Reaktionskammer sowie mit einem am Auslaß der Regenerierkammer angeschlossenen Teilchenabscheider, dadurch gekennzeichnet, daß die stehende längliche Ausstreifkammer (7, 25) oberhalb der Reaktionskammer (1) angeordnet ist, der Teilchenabscheider (23) in einer höheren Ebene als das obere Ende der Reaktionskammer (1) liegt, deren oberes Ende in offener Verbindung mit dem unteren Ende der Ausstreifkammer (7, 25) steht, der Teilchenauslaß (16) am unteren Ende der Reaktionskammer (1) angebracht ist, der unterste Teil des Abscheiders (23) in offener Verbindung mit der Ausstreifkammer (7, 25) steht und die Verbindungsleitung (9, 9') vom Teilchenauslaß des Abscheiders (23) zum oberen Teil der Ausstreifkammer (7, 25) führt, die einen Auslaß (11,1Γ) für das Ausstreifgas am oberen Ende besitzt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausstreifkammer (7,25) und die Reaktionskammer (1) in Abstand übereinander Einbauten (8, 27) zur mehrfachen Wiederverteilung der absinkenden Teilchen und des aufsteigenden Gasstromes besitzen und Teilchenabscheider (13,13') an dem Produktauslaß (12,12') der Reaktionskammer angeschlossen ist, dessen Teilchenabführung (15, 15') mit dem Inneren der Reaktionskammer (1) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausstreifkammer (7) zumindest teilweise innerhalb des-oberen Teiles der Reaktionskammer (1) liegt und mit ihrem offenen unteren Ende unmittelbar in das obere Ende der Reaktionskammer (1) einmündet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Aussreifkammer (25) außerhalb des oberen Teiles der Reaktionskammer (1) liegt und ihr offenes unteres Ende unmittelbar in das obere Ende der Reaktionskammer (1) einmündet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen O09 542/354