DE1545470A1

DE1545470A1 - Verfahren zur Umwandlung von Koksofengas in ein gegen Erdgas austauschbares Gas

Info

Publication number: DE1545470A1
Application number: DE19661545470
Authority: DE
Inventors: Pichler Dr-Phil Helmut
Original assignee: Pichler dr-Phil Helmut
Current assignee: Pichler dr-Phil Helmut
Priority date: 1966-10-05
Filing date: 1966-10-05
Publication date: 1970-02-05

Description

Verfahren zur Umwandlun g von Koksofengas in ein gegen Erdgas austauschbares Gas Im Rahmen der Gasversorgung ist es notwendig, Gas gleichbleibender Zusammensetzung und gleichbleibender Verbrennungseigenschaften anzubieten, wenn ein einwandfreies Funktionieren aller Gasgeräte gewährleistet werden soll. Es wurden bestimmte Richtlinien aufgestellt, die sich in Deutschland bis vor einigen Jahren ausschließlich nach der Zusammensetzung von Kokereigas richteten. Die zunehmende Bedeutung des Erdgases macht eine direkte Verwendung dieses Gases wünschenswert. Soll in den gleichen Versorgungsbezirken Koksofengas Verwendung finden, dann muß dieses in ein bezüglich seiner Eigenschaften gegen Erdgas austauschbares Gas umgewandelt werden. Man hat verschiedene Wege vorgeschlagen, dies zu tun. Beispielsweise eine Anreicherung des Methans mit Hilfe von Aktivkohle, durch Ölwäsche oder durch Tieftemperatur-Fraktionierung. Diese Wege sind aber teuer. Man hat ferner vorgeschlagen, Koksofengas mit einem Heizwert von etwa 4.600 - 4. 900 kcal/Nm3 zu karburieren, beispielsweise durch Zusatz von Propan. Man kann so zu einem Gas gelangen, das einen Heizwert besitzt, der demjenigen des Erdgases mit mehr als ?.600 kcal/Nm3 gleichkommt. Wegen des hohen Wasserstoffgehaltes des Kokereigases sind die Zündgeschwindigkeiten der beiden Gase jedoch nicht dieselben. Auch enthält das aus Kokereigas hergestellte Austauschgas im Gegensatz zum Erdgas noch giftiges Kohlenmonoxid. Ähnlich liegen die Verhältnisse bei einer Heißkarburierung von Kokereigas durch hydrierende Spaltung höherer Kohlenwasserstoffe, beispielsweise Benzin. Man hat auch schon vorgeschlagen, den Heizwert des Kokereigases zu erhöhen durch Methanisieren des im Kokereigas vorhandenen Kohlenoxids und Kohlendioxids. Eine derartige Verfahrensweise führt jedoch nur zu einem Gas mit 6. 300 bis 6. 400 kcal%Nm3. Es kann nicht als Austauschgas gegen Erdgas Verwendung finden.
Es wurde überraschenderweise gefunden, daß durch sinnvolle Kombination einer Reihe an sich mehr oder weniger bekannter Verfahrensschritte ein Gas erzeugt werden kann, das den Eigenschaften von Erdgas voll angepaßt werden kann. Das Verfahren beruht auf einer mehrstufigen Umwandlung des Kokereigases, dessen erste Stufe in Gegenwart eines schwefelfesten Katalysators bei wesentlich höheren Reaktionstempeaturen betrieben wird als die letzte Stufe, in welcher in Gegenwart eines hochaktiven, schwefelempfindlichen Katalysators gearbeitet wird. Dem Kokereigas werden vor der ersten Stufe ein kohlenoxidreicheres Gas, beispielsweise Wassergas und höhere Kohlenwasserstoffe, beispielsweise Leichtbenzin, zugesetzt. Die Menge der zugesetzten Komponenten wird so eingestellt, daß bei einer hydrierenden Spaltung der Kohlenwasserstoffe und Methanisierung des gesamten eingesetzten Kohlenoxids und Kohlendioxids zu Methan hinter der zweiten Stufe ein Produktgas erzielt wird mit einem Heizwert, der demjenigen des Erdgases entspricht. Da in der ersten Stufe neben einer hydrierenden Spaltung der höheren Kohlenwasserstoffe und einer teilweisen Methanisierung der Kohlenoxide eine Umwandlung organischer Schwefelverbindungen in Schwefelwasserstoff stattfindet, muß dieser vor Eintritt des Gases in die letzte Stufe, beispielsweise mit Eisenreinigungsmasse oder Zinkoxid, aus dem Gas entfernt werden. Bei dem Verfahren wird ein Gas erzeugt, das auch bezüglich Dichte, Wobbezahl und Zündgeschwindigkeit dem Erdgas entspricht. Es enthält neben Methan und Stickstoff nur geringe Mengen an Wasserstoff und Kohlendioxid und praktisch keine anderen Komponenten. Ausführungsbeispiel: 1000 Lit.. Einsatzgas bestehend aus 855 Lit. Kokereigas, 128 Lit. Wassergas und 66 g Leichtbenzin strömen pro Stunde in den Reaktor I der in der Abbildung schematisch wiedergegebenen Apparatur. Der Betriebsdruck beträgt 20 Atm. Reaktor I ist mit 2 1 Kobalt-Molybdän-Katal-%-sator gefüllt. Die Arbeitstemperatur beträgt. 550 °C. Reaktor II enthält 3 1 Nickel-Aluminiumoxid-Katalysator. Die Arbeitstemperatur in diesem Reaktor beträgt 300 °C. Zwischen Reaktor I und II wird der Schwefelwasserstoff mit Hilfe von Zinkoxid aus dem Gas entfernt. Reaktor II verlassen 560 Liter pro Stunde gegen Erdgas austauschbares Gas folgender Zusammensetzung: 0, 2 °'o C02, 0, 8 1;ö H'), 88, 7 % Methan und 10, 3 °'o Stickstoff. Der Reizwert des Gases beträgt B. 400 kcal/Nm3, seine Dichte 0, 58, seine Zündgescli-,@,indigkeit 32 cm/sek.

Claims

Patentansprüche 1) Terfahren zur Umwandlung von Kokereigas in ein gegen rdgas austauschbares G::s, dadurch gekennzeichnet, daß Kokereigas in Gemisch mit einem CO-reicheren Gas und höheren Kohlenwasserstoffen bei erhöhtem Druck in mehreren Verfahrensstufen in ein CH--re;ches Gas umgewandelt wird, wobei in der ersten Stufe an einem schwefelfesten Katalysator die Kohlenwasserstoffe hydrierend gespalten, der Schwefel zu Schwefelwasserstoff und die Kohlenoxide teilweise zu Methan umgesetzt werden und nach Herausnahme des Schwefelwasserstoffs in einer Zwischenstufe beispielsweise mit Zinkoxid oder Eisenoxid die noch vorhandenen Anteile des umzusetzenden Gases an Kohlenoxiden und Wasserstoff in einer weiteren Verfahrensstufe an einem hochaktiven Katalysator zu Methan umgesetzt werden.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Reaktionsstufe als Katalysator ein Molybdän-Katalysator, beispielsweise Kobalt-Molybdän oder Nickel-Molybdän oder Nickel- Kobalt-Molybdän Verwendung findet.
3) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der letzten Reaktionsstufe ein hochaktiver Nickel-Katalysator Verwendung findet.
4) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Druck von 5-50 Atm. gearbeitet wird.
5) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Reaktionsstufe bei einer Temperatur oberhalb 400 °C gearbeitet wird.
6) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der letzten Verfahrensstufe bei einer Temperatur unterhalb 400 °C gearbeitet wird. ?) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als kohlenoxidreicheres Zusatzgas Wassergas Verwendung findet. 8) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet; daß als höhere Kohlenwasserstoffe dem Kokereigas Benzin zugesetzt wird. 9) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Herstellung des Einsatzgases Kokereigas und kohlenoxidreicheres Zusatzgas und höhere Kohlenwasserstoffe in einem Verhältnis gemischt werden, welches es ermöglicht, nach der hydrierenden Spaltung der Kohlenwasserstoffe zu Methan und der Hydrierung der Kohlenoxide zu Methan und Wasserdampf ein methanreiches Reaktions-. gas- zu erhalten, das den Heizwert des angestrebten gegen Erdgas austauschbaren Gases besitzt und praktisch keine Kohlenoxide, keinen Schwefel und nur geringe Mengen an Wasserstoff enthält.