DE1545447A1 - Kontinuierliches Verfahren zum Herstellen eines an Methan reichen Gases - Google Patents

Kontinuierliches Verfahren zum Herstellen eines an Methan reichen Gases

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DE1545447A1
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Description

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Fernsprecher: 8 87 72 37 -Drahtwort: Invention Berlin f 0 4 0 4 4 / Postscheckkonto: W. M e Issner/Berlin West 12282
Bankkonto: W.Meissner, Berliner Bank A.-frf a8,.-.— ""''Sm
Berlln-Halensee, KurfUretendamm 130 «„.« ' BERLIN d3 (Gl
Berlln-Halenaee, KurfUretendamm 130 ^1 ._ ^r-^
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INSTITUTE Of GAS TEOHIiOLOGY, 3424 Seuth State Street, HT Center Chicago, 111., 60610, USA
Kontinuierliches Verfahren zum Herstellen eines an Methan reichen
Gases
Die Erfindung betrifft ein "Verfahren zum Umwandeln von Kohlenwasserstoffen vermittels katalytischer Wasserdampfreformierung in ein Gas hohen Methangehaltes0 Die Erfindung betrifft insbesonä dere das Umwandeln von Kohlenwasserstoffen in ein Pipeline-Gas, daß teilweise oder vollständig gegen Naturgas ausgetauscht werden kann. Es ist zweckmäßig, daß man in der Lage ist, schnell und wirtschaftlich ein Gas hohen Methangehaltes herzustellen, das zwecks Befriedigung von maximalen Belastungsspitzen dann angewandt werden kann, wenn die Leistungsfähigkeit von Naturgas führenden Pipelines unzureichend ist.
Ein Verfahren zum Herstellen eines Eriatzgases für Naturgas stein das cyclische, regenerative Thermocracking von flüssigen Erdölprodukten dar» Bei diesen Verfahren wird jedoch, das Ausgangsprodukt nicht vollständig in Produktgas umgewandelt und der gasförmig ge Anteil erhält ein breites Spektrum an Verbindungen, die für Entlastungszwecke bei maximalen Gegenforderungen unzweckmäßig sind,, Weiterhin weist das cyclische Verfahren arteigen den Nachteil auf, daß dasselbe nicht kontinuierlich ist. Um Gase hohen Methangehalis herzustellen, ist vorgeschlagen worden, leichte Paraff^kohlenwasserstoffe vermittels Waeserdampfreformierung zu reformieren, z.B, Erdöldestillate, indem dieselben in form der vorerhitzten Kohlenwasserstoffdämpfe mit Wasserdampf bei Drücken bis zu 25 Kg/omeund Temperaturen von 350-500*0
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BAD OFHGfNAl.
in Gegenwart eines Nickelkatalysators unter Ausbilden eines Gases zur Reaction gebracht werden, das mehr als 50 Mol·^ Methan nach Entfernen des Kohlendioxides und Wassers enthält· Bei derartigen Verfahren ist es erforderlich eine Beschickung anzuwenden, die praktisch schwefelfrei ist (weniger als 2 ppm) enthält, um das Reaktionsgefäß eise praktische Zeitspanne lang betreiben zu könner
Höhere Schwefelgehalte in dem Paraffinkohlenwasserstoff führen zu einem Vergiften des Nickelkatalysators in relativ kurzer Zeit. Selbst bei Beschickungen geringen Schwefelgehaltes arbeiten diese Verfahren mit relativ geringen Beschickungsgeschwindigkeiten für die Kohlenwasserstoffe, wodurch sich große und kostspielige Reaktion sworrichtung en ergeben· Alle diese Verfahren ermöglichen nicirt das Anwenden von olefinischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffb eschickungen·
Das erfindungsgemäße kontinuierliche Verfahren zum Herstellen eines an Methan reichen Grases ausgehend von Kohlenwasserstoffbeschickungen ist dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickung verdampft, die verdampfte Beschickung sodann mit Wassererffeidampf in Gegenwart eines neuartigen Nickel-Ionerde-AluminiusB-Katalysators bei erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur von 343- bis 5660C unter Ausbilden eines Gases zur Reaktion gebracht wird, das im wesentlichen Methan, Kohlendioxid, Wasserstoff und geringe Mengen an Kohlenmonoxid enthält.
Erfindungsgemäß ist es möglich, kontinuierlich und selektiv ein Gas hohen Methangehaltes herzustellen, ohne daß unzweckmäßige gas» ■förmige und flüssige Produkte gebildet werden· Dieses Gas hohen Methangehaltes kann kontinuierlich und selektiv so hergestellt werden, daß die Kohlenwasserstoffbeschickung vollständig in Produktgas umgewandelt wird und bei felativ niedriges Teaperaturen gearbeitet wird, bei denen die Methanausbeute eis Maximum ist und der'Wirkungsgrad des gesamten Verfahrene hoch g ist» - 3 -
9098Ö6/ 1 239-ORIGINAL INSPECTED
Weiterhin wird erfindungagemäß das Gras hohen Methangehaltes kontinuierlich und selektiv aus flüssigen Kohlenwasserstoff eschiokuK· gen hergestellt, die aromatische, olefinische und cyoloolefinische Komponenten enthafelten, wobei eine Wasserdampf-Reformierung der · leichten Kohlenwasserstoffe und Erdöldestillate unter Anwenden eines neuartigen Katalysators durchgeführt wird· Das erfindungsgemäß gewonnene Gras hohen Methangehaltes wird vermittels eines Verfahrens gewonnen» bei dem ein niedrigds Wasserdampf-Kohlenwasserstoff-Gewiohtsverhältnis angewandt wird, das Jedoch ausreichend hoch ist, um eine Kohlenstoffablagerung auf dem Katalysator au verhindern, wodurch die Methanausbeute maximal und die Ausbeutf an Kohlenmonoxid und Wasserstoff minimal gehalten wird. Das Verfahren wird bei höheren Brücken durchgeführt und ein Gfas naximalen Methangehaltes gewonnen· Weiterhin sind die Beschickungsgesohwindigkeiten beiglich dar Kohlenwasserstoffe hoch, wodurch das Volumen des Reaktionsgefäßes und die Ausrüstungekosten hintenangehalten werden, jedoch nicht auf Kosten der Umwandlung der Beschickung in Methan· Erfindungsgemäß verfährt man dergestalt, daß mit Wasserdampf gasförmige Kohlenwasserstoffe oder flüssige Kohlenwasserstoffe oder Gemische derselben zur Umsetzung gebracht werden, die dea Reaktionsgefäß in Dampfform bei den Arbeitsbedingungen des Reaktionsgefäßes in Gegenwart eines Niekel-Tonerde-Aluminium-Katalysators bei erhöhten Drücken zugeführt werden können, und zwar vorzugsweisebei 5 bis 30 kg/cm und Temperaturen von 343 bis 565°C· Typische erfindungsgemäß geeignete Kohlenwasserstoffbeschükungen sind verflüssigtes Erdölgas, Erdölnaphtha, Naturbenzin, Kerosin und ähnliche Erdöldestillate, Bezüglich dieser Beschickungen enthält das Produktgas nach dem Entfernen des Kohlendioxides und Wassers nicht mehr als 70 Μο1·# Methan. Das Wasserdampf-Kohlenwasserstoff-Gewichtsverhältnis der Beschickung
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BAD ORIGINAL
I DH Dm* I - 4 -
beträgt maximal etwa 4*5 si·
Das vefeittels dieses Verfahrens erhaltene Produktgas kann für das Rillen einer Bedarfslücke oder Entfernen von C0t angewandt werden. Es wird jedoch ebenfalls in Betracht gezogen, das Gas allgemein und kontinuierlich anzuwenden, wobei in diesem Fall' ein Teil oder die Gesamtmenge an CO8 entfernt wird· Wenn Gas für allgemeine kontinuierliche Verwendung hergestellt wird, ist es be~ vorzugt, Kohlenwasserstoffe geringeren Schwefelgehaltes anzuwenden.
Das Ausmaß» mit dem Kohlendioxid aus dem Produktgas entfernt wird, wird durch das Ausmaß der Austauschbarkeit des Gases bestimmt, die man anstrebt. Sei den folgenden Ausführungsbeispielen wird dan Gas soweit gereinigt, daß der abschließend vorliegende Gehalt an CO8 sich auf 2 Mol.Jfc beläuft. Dies schließt jedoch nicht das Herstellen eines Gases aus, dessen abschließender Gehalt an GO1 höher oder niedriger als 2 Mol.% ist, und erfindungsgemäß wird auch das Herstellen derartige* Gase in Betracht gesogen. Wenn man das erfindungsgen$e Produktgas direkt mit Pipelinegas (Naturgas) vermischen will, kann dies ohne Entfernen von 00t in Abhängigkeit von den betreffenden Anforderungen erreicht werden.
Die folgenden Beispiele dienen als lediglich der Erläuterung des Erfindungsgegenstandes und begrenzen in keiner Weise den möglichen GO1-Gehalt, den das fertige Gas aufweist. Wenn Kohlenwasserstoffe katalytisch mit Wasserdampf vermittels des erfindungsgemäßen Verfahrens reformiert werden, erreichen die folgenden Reaktionen praktisch dei Gleichgewichtsmustandi
CO + 3 H1 ± CH4 +H1O (1)
CO + H8O £ CO1 + H1 ' (2)
Die genaue Zusammensetzung des Produktgases wird durch die Eeaktionsbedingungen und die Zusammensetzung des Beschickungsgemisches aus Kohlenwasserstoff und V/asserdampf bestimmt, - 5 -
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BAD ORIGINAi.
Um bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine maximale Ausbeute an Methan zu erreichen, werden die folgenden Arbeitsprinzipien angewandt· Das Verfahren sollte bei niedrigen Temperaturen und hohen Drücken und geringstmöglichen Gewichtsverhältnissen Wasserdampf-Kohlenwasserstoff der Bgrohiekung durchgeführt werden. Bei zunehmendem Brück nehmen die Ausbeuten an Methan zu und die Ausbeuten an Wasserstoff ab. Bei zunehmender Temperatur nehmen die Ausbeuten an Methan ab und die Ausbeuten an Wasserstoff zu„ Die Ausbeuten an Kohlendioxid schwanken nur geringfügig in Abhängigkeit von Temperatur und Druck. Die Ausbetten an Kohlenmonoxid nehmen mit abnehmendem Druck zu und nehmen mit der Temperatur zu„ Weiterhin diktieren das Molekulargewicht und die Zusammensetaung der Beschickung die optimalen Temperatur- und Druckbedingungen sowie die GewichtsVerhältnisse der Beschickung aus Wasserdampf-Kohlenwasserstoff ο Es wurde gefunden, daß niedermolekulare Paraffin-Beschickungen zu einem Produktgas höheren Methangehaltes bei jedem gegebenen. Satz der Eeaktionsbedingungen führen. Bei der Auswahl des Gewichtsverhältnisses der Beschickung aus Waaserdampf-Kohlenwasserstoff wurden die folgenden Tatbestände gefunden. Bei Erhöhen des Molekulargewichtes und d es Kohlenstoffgehaltes' der Beschickung ist mehr Wasserdampf erforderlich. Bei
mehr
Zunahme der Reaktionstemperatur wird w«e*g«a· Wasserdampf notwendig. Bei Verringern des Reaktionsdruckes ist weniger Wasserdampf erforderliche Das kleinste Gewichtsverhältnis Wasserdampf—Kohlenwasserstoff, wie es erforderlich ist, um ein Absetzen von Kohlenstoff zu verhindern, hängt von dem Molekulargewicht und der Zusammensetzung der Beschickung für jeden gegebenen Satz der Arbeitt bedingungen des Reaktion«gefäßeβ ab. Es wurde gefunden, daß es möglich ist, bei Waaaerdampf-Kohlenwasserstoff-Gewichtsverhältnissen von nur 1.26*1 bei einer Beschickung niedrigen Moellcular gewichtes und hohen Hohlenwaseeretoffgehaltes wie Propan zu arbeiten, wobei ein Gas hohen Methangehaltes gebildet wird und eich
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BAD OftlGINÄl: ^-
kein Kohlenstoff auf dem Katalysator ablagert. Um eine enge Annäherung an den Gleichgewichtszustand iriBerhalb des Temperaturbereiches von 343 bis 5660C zu erreichen, ist ein sehr " aktiver Katalysator erforderlich· Es wurde gefunden, daß es erfindungsgemäß wesentlich ist, ein« neuartigen Nick el-Ton er de-Aluminium-Katalysator anzuwenden, der 25 bis 60 Gew#$ Nickel, 10 bis 60 Gew,# Tonerde und den Rest Aluminium enthält.
Als typisches Seispiel wird ein erfindungsgemäß angewandter Katalysator in der folgenden Weise hergestellt· Eine Legierung, bestehenc aus angenähert 42 Gew.^ Niokel und 58 Gewe$ Aluminium wird in Teilchen mit einem Durchmesser von 1,27 cm ader kleiner zerkleinert, zweimal mit dem eigenen Gewicht einer 0,5 η Natriumhydroxidlösung in Wasser behandelt· Bei dem Behandeln dieser Nickel-Aluminium-Legierung mit Natriumhydroxidlösung tritt eine Reaktion ein, bei der Wasserstoff entwickelt und Natriumsluminat und Tonerde gebildet wird· Man läßt sich den Wasserstoff entwickeln, bis die angestrebte Umwandlung des Aluminiums erreicht ist, die vorzugsweise bei 30 bis 85# liegt. Während dieser Reaktion wird die Temperatur des Gemisches bei deren Siedepunkt durch Erwärmen von außen gehalten· Nachdem die gewünschte Umwandlung erreicht worden ist, wird die Reaktion mit kaltem Wasser abgeschreckt. Der Katalysator wird sodann wiederholt mitLeitungswasser jeweils gleich des Gewicht der ursprünglichen Legierung gewaschen und wenigstens 15 aal· Sodann wird der Katalysator 4 mal gleich mit Methanol gewaschen und sodann für die Anwendung bei dem Verfahren in Methanol gelagert. Wahlweise kann der Katalysator mit Aethanöl, Dioxan oder anderem geeigneten Flüssigkeiten gewasohen und darin gelagert werien. Typische Katalyaatormasaen, wie iie in der oben beschriebenen Weise hergestellt werden, sind im folgenden angegeben ι
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BAD. ORIQf NAt.
Zusammensetzung Gew. 20 2 22 3
1 42 i3 55 ,0
18 ,5 Yi *4 22 ,4
44 f3 .3
ΎΙ ti
Katalysator-Ansatz Hr.
Aluminium Iickel
Al*Ou . 3 H1O
100,0 100,0 100,0
Ee nurcte ebenfalls gefunden, daß das erfindungsgemäße Verfahren in zufriedenstellender Weise mit Beschickungen arbeitet, die relativ hohen Anteil an n-Olefinen und Cyeloalefinen enthaltene Bas Verfahren arbeitet in gleicher Weise unter Anwenden aromatischer Beschickungen, nie z.B. Benzol. Bei' vorbekannten Verfahren ist es immer erforderlich genesen, den Olefingehalt und Gehalt an aromatischen Komponenten der Beschickung abglichst niedrig zu halten.
Weiterhin ist allgemein bekannt, daß Nickelkatalysatoren leicht durch Schwefel vergiftet werden. Es wurde nun jedoch gefunden, daf bei Anwenden der hier beschriebenen Katalysatoren die Katalysator» aktivität selbst nach längerer Anwendung mit Schwefel enthaltendet Beschickungen hoch bleibt.
Ein weiteres neuartiges und unerwartetes Ergebnis» wie es erfindungsgemäß erreicht wird,besteht in der hohen Geschwindigkeit,mit der die Beschickung umgewandelt werden kann, während dieselbe durch das Reaktionsgefäß hindurchgeführtwird. Me folgende Tabeilt erläutert typische Raue-Zeit-Ausbeuten,Erhitzungswerte und spezifische Dichten des-Produktgasea, wie sie mit verschiedenen KohlenwaBserstoffbeschiokungen unter Anwenden des neuartigen Katalysator* erreicht werden können.
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BAD 1
- 8 !Bd i β ehe Aus be at en bei verschiedenen Beschickungen
Beschickangseigenschaften Propan Hexmn Naphtha Kerosin
O/H Verhältnis 4,47 5,11 5,42 5,85
ASTM Siedepunktbereich 0C - 69 75-90 127-229
Arbeitsbedingungen
Produktgas
Raum-Zeit-Ausbeute
cm3 Katalysator/h 674 605 289 215
Eigenschaften des Gases nach
dem Reinigen
höherer Heizwert Kcal/m3 8,798 8,522 7,862 6,356
spezifisches Gewicht
(luft = 1,00) 0,579 0,560 0,508 0,467
Bei maximalen Anforderungen an ein Gassystem, d.h. bei sogenannten Spitzenzeiten ist es zweckmäßig, daß ein entsprechendes Verfahren in der Lage mit hohen Raumgeschwindigkeiten zu arbeiten, da man in der kürzestmöglichen Zeit eine größtmögliche Gasmenge herstellen will. Es wurde nun aufgrund der Anwendung des neuartigen erfindungsgemäßen Katalysators gefunden, daß bei Abnahme der Katalysatoraktivität es möglich ist, die anfänglich hohe Raumgeschwindigkeit dadurch aufrechtzuerhalten, daß die Temperatur des Katalysatorbettes erhöht wird· Wenn z.B. das Katalysatorbett eine ursprüngliche Temperatur von 3980C aufweist, kann diese Temperatur bis zu etwa 4540C erhöht werden, um so den Aktivitätsverlust des Katalysators zu kompensieren, ohne daß hierdurch im wesentlichen die Qualität des Gases oder die Geschwindigkeit, mit der dasselbe hergestellt wird, beeinflußt wird. Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert, die ein βchematisches Fließdiagramm des Vergasungsverfahrens darstellt. In der Zeichnung wird durch das Bezugszeichen 1 ein Vorratsgefäß wiedergegeben, in dem die Beschickung gelagert wird. Diese Beschickung stellt einen Kohlenwasserstoff in der oben beschriebenen Weise dar.
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BAD ORIGINAL
Die Kohlenwasserstoff-Beschickung wird durch einen Wärmeaustauscher 2 gepumpt, in dem dieselbe verdampft und sodann mit Wasserdampf aus dem Boiler 3 in der Misohdiise 4 vermischt wird. Das Gemisch wird bei erhöhtem Druck in Abhängigkeit von der Art der Beschickung und der gewünschten Zusammensetzung das Produktgases gehalten. Der Strom der innig miteinander vermischten Kohlenwasserstoff-Dämpfe und des Wasserdampfs tritt sodann durch einen Wärmeaustauscher 5 hindurch, wo das Gemisch auf die Heaktionstem ρeratür vorerhitzt wird, die sich auf 343»3 bis 5660C fceläuft in Abhängigkeit von den Arbeitsbedingungen, der Art der Beschickung und der angestrebten Zusammensetzung des Produktgases«, Das Gemisch aus Kohlenwasserstoffdämpfen und Wasserdampf tritt sodann in das Reaktionsgefäß 6 ein und durch ein Katalysatorbett hLndurcho Die Vergasungsreaktionen treten hier ein und die Kohlenwasserstoffe werden vollständig vefgastp Das austretende Gas-förmige Produkt, das ein Gemisch aus Methan, Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und nicht zerlegtem Wasserdampf ist, tritt aus dem Reaktionsgefäß aus und in Wärmeaustausch mit dem eingeführten Beschickungsstrom in dem Vorerhitzer 5« Zusätzliches Kühlen was austretenden Stroms wird in einem Wärmeaustauscher 7 erreicht, wo die überschüssige Wärme für die Wasserdampferzeugung oder andere Verfahrenswärme angewandt werden kann, und es wird Sasser kondensiert» Der gekühlte Gasstrom tritt sodann zu einer Torrichtung 8 für die Kohlendioxidentfernung herkömmlichen Aufbaues* wo der Kohlendioxidstrom 9 von dem erhaltenen .^roduktgasetroia IO abgetrennt wird,, Wie weiter oben angegeben, braucht es nicht notwendig zu werden, das Kohlendioxid aus dem Produktgas dann zu entfernen, wenn ein deartiges Gas für die Beschickung eines Spitzenbedarfs angewandt wird. In einem derariigen Pail iet das Gas für den Verbrauch geeignet, nachdem dasselbe den Wärmeaustauscher 7 verläßt. . 10 .
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Die oben beschriebene Ausrüstung iat erfolgreich bei einer Vielzahl von Kohlenwasserstoff-Beschickungen zum Herstellen eines Gasei hohen Methangehaltes angewandt norden. Sie Erfindung wird im folgenden weiterhin anhand eimer Reihe von Ausführungsbeispielen erläutert.
Beispiel 1
Es wird eine Vorrichtung nach der Fig· 1 für das Vergasen von n-Hexan angewandt. Das Wasserstoff-Hexan-Gewichtsverhältnis wird von 1,6:1 bis 2,8:1 erfolgreich verändert, ohne daß auf dem Katalysator Kohlenstoffniederschlage gebildet werden, und die Raum-Zeit- Ausbeut en belaufen sich bis zu 6Θ5 m Katalysator/h, wobei praktisch kein Hexan der Beschickung durchbricht. Die Arbeitsbedingungen sind im folgenden wiedergegeben:
Katalysatorvolumen: " Druck des Reaktors:
Temperatur in der Mitte des Bettes:
Wasserdampf-Hexan Gewichtsverhältnis Hexan-Raumgeschwindigkeit
Produktgaszusammensetzung (wasserfrei) CO. H1 CH4
200 3
cm a 		Ψ
27,4 kg/cm ,8
450 0C ,3
1, 62 3 t9
1330 kg/h/m ,0
Katalysator
Mol '
20
2
76
100
Gesamt: Das Entfernen des Kohlendioxides bis herunter bis zu 2 Μο1·$ des
Produktgasesa führt zu den folgenden Eigenschaften: Zusammensetzung #
CO, 2,0
H, 2,8
CH 95.2
Gesamt 100,0
spezifisches Gewicht (Luft = 1,00) 0,560 a
höherer Heizwert 8522 Kcal/in
Die Umwandlung des Hexans über dem Katalysator beläuft sicü auf 100$, und es wird keine Deeaktivierung des Katalysators beobachtet.
Beispiel 2
Es wird die Vorrichtung nach der Mg· 1 für das Vergasen eines leichten Kerosins mit einer Dichte von 48,8° API und eine» Sied»- bereich von 183 bis 23O°C angewandt. Das Kerosin enthält die folgenden Bestandteile: 9OW6//2U9 - Il ä
BAD ORIGINAL
Zusamttensetzung: Vol. #
Aromaten 5,3
olefinische Bestandteile 1,1
gesättigte Bestandteile 93.6
100,0
Auf dem Katalysat or wird kein Kohlenstoff abgeschieden und es tritt kein Durchbrechen des Kohlenwasserstoffes ein· Die Arbeitsbedingungen sind im folgenden angegeben. Katalysatorrolumens 100 cm
Reaktordruck 27,4 kg/cm
Temperatur in der Mitte des Bettes Waaserdeepf-Kerosin-Gewichtsverhältnis 2,03 Kerosin-Raum-Geschwindigkeit 3620 kg/m Katalys. Eroduktges-Zusammensetzung (wasserfrei) Mole i>
H1 + CfO 1,1
0O1 23,6
H. 18,1
57.2
100,0 Das Entfernen des Kohlendioxidds bis herunter zu 2 MoIJo des
Produktgases führt zu den folgenden Eigenschaften: Zusammensetzung MoI0^
K1 + 00 1,4
0O1 2,0
B^ 23,2
OH4 73.4
100,0
spezifisches Gewicht (Luft = 1,00) 0,467 a
höherer Heizwert 6356 Kcal/m
Beispiel 3
JBs wird iie Vorrichtung nach der Pig. 1 für das Vergasen einer gemischten paraffinischen lOohlenwaaerstoff-Beschickung angewandt. Die Beschickung stellt im wesentlichen leichtes Naphtha dar. Die
entsprechenden Eigenschaften der Beschickung sind die folgenden:
spezifisches Gewicht 70,3° API
ASTM Deatillationsbereioh 75-9O0C
Zusammensetzung Vol.%
aromatische Bestandteile 2,0
olefinische Bestandteile
gesättigte Bestandteile 98»0
100,0
9 09886/1239 -12-
-I2- 1545U7
Auf dem Katalysator wird kein Kohlenstoff abgelagert und es tritt kein Durchbrechen des Kohlenwasserstoffs ein„ Die Arbeitsbedingungen sind Sm folgenden wiedergegeben:
Katalysatorvolumen 25 cm t
Reaktordruck 25 kg/cm
!temperatur in der Mitte des Bettes 5020C
Wasseriampf-Naphtha-Gewichtsverhältnis 2,16 B
Baphtha-Raum-Geschwindigkeit 5260 kg/h m
Katalysator
Produktgas-Zusammensetzung (wasserfrei) Mol.^
CO 0,2
CO1 21,5
H8 . 12,1
CH4 66.2
100,0
Das Entfernen des Kohlendioxids bis herunter zu 2 Mol„# des
Produktgases führt zu den folgenden Eigenschaften:
Zusammensetzung CO CO8
H. · CH4
100,0
spezifisches Gewicht (Luft = 1,00) 0,508
höherer Heiiwert 7,862 Kcal/m
Beispiel 4
Es wird die Vorrichtung nach der Fig. 1 zum Vergasen einer gesät tigten, aliphatischen Kohlenwasserstoffbeschickung angewandt. Diese Beschickung stellt eine handelsübliche Beschickung, das im wesentlichen aus Propan bestellto Die Zusammensetzung der Beschickung ist im folgenden angegeben:
Zusammensetzung MbIo^
Propan 94,5
Propylen 2,5
Aethan 1,5
Isobutan 1,0
Normalbutan 0,5
100,0
Katalysatorvolumen: 25 cm
Reaktordruck 25 kg/cm
!Temperatur in der Mitte des Bettes 477 0C
Wasserdampf-Propan-Gewichtsverhältnis 1,26 a
Propan-Raum-Geschwindigkeit 13360 kg/h m
Katalysator
ο, 3
2, 0
15, 1
3£f 6
909886/1239
- 13 -
Produktgas-Zusammensetzung (wasserfrei) Mol#
CO 0,1
00e 16,8
H8 1,9
OH4 gfflfl
O1H6 0,1
O3H8 1.0
100,0
Die Entfernung des Kohlendioxideis bis herunter zu 2 Mol des Produktgases führt zu den folgenden Eigenschaften:
Zusammensetzung
00 0,1
0O8 2,0
H, 2,2
OH4 94,4
O8H6 0,1
O3H8 1.2
100,0
spezifisches Gewicht (,luft = 1,00) 0,576
höherer Heizwert 8710 Kcal/m
Beispiel 5
Es wird die Vorrichtung nach Fig. 1 für das Vergasen einer aromatischen Kohlenwasserstoff-Beschickung, Benzol, angewandt,, Kohlenstoff wird nicht abgelagert aufgrund des hohen Wasserdampf-Benzol-Verhältnisseso Im folgenden sind typische Arbeitsbedingungen angegeben:
Katalysatorvolumen 25 «£ cm
Reaktordruok 27»4 kg/cm
{temperatur in der Mitte des Bettes: 4850C
Wasserdampf-Benzol Bewichtsverhältnis β 4,42
Benzol-Eaum-Geschwindigkeit 5190 kg/h m Katalysator
Produktgas-Zusammensetzung (wasserfrei) #
N σο
gg )
+ σο Ι579
00, 30,7
H8 31,3
OH4 36,7
°βΗβ 0.
.4
3.00,0
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Die Entfernung nicht umgesetzten Benzole und Kohlendioxids bis herunter zu 2 Mol# des Produktgasee führt zu den folgenden Eigenschaften :
Zusammensetzung Mol,9t
N1 + CO 1,3
C0a 2,0
H, 44,3
OH4 52.4
100,0
spezifisches Gewinht (Luft = 1,00) 0,364
höherer Heizwert 5320 Kcal/m
Beispiel 6
Die in der Pig» 1 gezeigte Vorrichtung wird zum Vergasen von Düsen-Brennstoffs (JP -4) angewandt. Die entsprechenden Eigenschaften dieser Beschickung· sind iia folgenden angegeben: spezifisches Gewicht 5*·65Ο API
ASTM Destillationsbereich: 90 bis 2480O
Schwefel 0,00429b
Zusammensetzung VoI,^
aromatische Bestandteile 10,6
gesättigte Bestandteile 84,8
olefinische Bestandteile 4.6
100,0
Es tritt keine Kohlenstoff-Ablagerung aufdem Katalysator ein und
die Arbeitsbedingungen sind im folgenden angegeben:
Katalyeatorvolumen 25 cm t
Eeaktordruck 24,5 kg/cm
maximale Bett-Temperatur 482 eC
Wasserdampf-Brennstoff-Gewichtsverhältnis 2,36 Brennstoff-Raum-Geschwindigkeit 4070 kg/h b? Katalysatoa
Produktgas-Zusammensetaung (wasserfrei) Mol« j»
00 0,2
00, 22,5
14,5 62,6
0,0
β 1* ^
100,
Die Entfernung von Kohlendioxid bis herunter zu 2 Mol des Produkt» gases führt zu den folgenden Eigenschaften 1
- 15 909886/1239
Zusammensetzung
OO 0,3
CO. 2,0
18,3 79,1 0.3
100,0
spezifisches Gewicht (.Luft = 1,00) 0,492 höherer Heizwert 6780 Kcal/m
Beispiel 7
Eb wird die in der Fig. 1 gezeigte Vorrichtung zum Vergasen eines n-Octans technische Sorte angewandt« Die typischen Arbeitsbedingungen sind die folgenden:
s Katalysaturvolumen 100 cm %
Reaktordruck 26,2 kg/cm
Temperatur in der Mitte des Bettes 380,50C Wasserdampf-Oc tan-Grewichtsverhältnie sl,88
Ootan-Raum-Geschwindigkeit 8490 kg/h m Katalysator
Prod uktgae-Zusaminens ätzung (wasserfrei) Mol» ^ N, + CO 1,2
QO1 21,3
H, 12,1
CH4 65.4
100,0
Wenn der Kohlendioxid bis auf 2 Mol des irroduktgases entfernt
wird, «eist dasselbe die folgenden Eigenschaften auf:
Zusammensetzung Mol.»
N1 + 00 1,4
CO1 2,0
H1 15,1
CH4 81.5
100,0
spezifisches Gewicht (Luft » 1,00) 0,497 a
höherer Heizwert 6785 Kcal/m
Die Umwandlung des Octane über dem Katalysator beträgt 100% und es wird keine Desaktivierung des Katalysators beobachtete Anhand der obigen Ausführungsbeispiele ergibt sich, daß das Verfahren zum Bilden eines Gases hohen Methangehaltes kontinuierlich bei einer Vielzahl an Kohlenwasserstoffen führt, insbesondere die 2 odermehr Kohlenstoffatome enthalten oder aus Gemischen derselber wenn eine Reaktion mit Wasserdampf in Gegenwart des angegebenen neuartigen Katalysators erfolgte 909886/1239
BAD ORIGINAL

Claims (1)

  1. ion ιαιι η α ι ισ
    Dipi-ing. Walter Meissner ->ife * Dipi.-ing. Herbert Tischer
    1 BERLIN 33, HERBERTSTRASSE 22 1 R Λ ^ Λ Λ 7 MÜNCHEN
    Fernsprecher: 8 87 72 37 - Drahtwort: Invention Berlin I O H vJ H H /
    Poetscheckkonto: W. Meissner, Berlin West 12282
    Bankkonto: W.Meissner,Berliner Bank A.-6.,Depka 36, 1 pppi im qq /rPIINFUl/AI m rtpii '"»
    Berlln-Halensee, Kurfürstendamm I30 1 BERLIN 33 (GRUNEWALD), den,
    Herbertstraße 22
    Xnatitute of Qaa Technology
    Pa tap t anspräche
    Kontinuierliches Verfahren sum Herstellen einea an Methan reichen Gase· aus Kohlenwaaaerstoffbesohiokungen, dadurch gekennseiohnet, daß dl« Beschickung Terdampft, die Terdampf te Beschickung aodann alt Wasserdampf ia esjeswart eines neuartigen Hiokel-Ioaerde-HuslniuB-Jtatalyeators bei erhöhtes. Druck und erhöhter !temperatur τοη 343-566*0 unter Ausbilden eines Oases sur ÄeäBion gebracht wird, das is wesentlichen Methan» Kohlendioxid, Wasserstoff und geringe Mengen an Kohlenmonoxid enthält.
    2· Verfahren nach Ansnraoh I9 dadurch gekennseiohnet, daß bei einem Druck τοη 5 bis 30 kg/os. gearbeitet wird·
    3· Verfahren nach Anspruch 2« dadurch gekennseiohnet, daß das Kohlendioxid aus den Produktgas entfernt wird·
    4· Verfahren naoh einem der Torangehenden Anspräche, dadurch gekennzeichnet, daß der in Anwendung könnende Katalysator 25 bis 60 Uew.jl Nickel, 10 bis 60 0ew.?t Tonerde und den Rest Aluminium enthält.
    5· Verfahren nach einem der Torangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anteil an Wasserdampf su Beschickung τοη maximal 4,5il auf der Gewichtagruadlage angewandt wird.
    6. Verfahren nach einem der Torangehenden Ansprüche, dadurch gekennseiohnet, daß als Kohlenwasserstoff-Beschickung eia gasförmiger Kohlenwasserstoff, ein flüeeigef Kohlenwasserstoff eder Geraieehe sue gasförmigen und flüssigen Kohlenwasserstoffen angc-
    909886/1239 " 2 '
    wandt werden, die bei den Arbeitsbedingungen des Reaktionagefäße· gasförmig aind.
    7» Vex'fahren ηaoh. einem der vorangehenden Anspx'üohe» dadurch gekennzeichnet* daß als Xohlaawasaerstoff "Beschickung eine an Propan reiche Beschickung angewandt wird»
    8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 feie 6V dadurch gekenazeichnet, daß ale Beachiolciuig n-Höxan» DUeennotoren-Brenaetof^* leichtes Kerosin, Benzol, leichtes Haßhtha, n-Ootan oder ein öeriisch cierselbeH angewandt wird.
    9. Verfahren nach einem aer vorangehenden Ansprücher dadurch gekennzeichnet, daß ein Wasssräampf-Kohlenwaeaeratoff-Gewiehtaverhältnis von wenigstens l,26il angewandt wird.
    ρί-ί-- h tm
    909886/1239
    BAOORIGINAL
    Lb
    e rse ι te
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