DE1567683A1 - Process for the flameless conversion of gaseous and / or liquid hydrocarbons to gases, in particular gases with high heating power - Google Patents
Process for the flameless conversion of gaseous and / or liquid hydrocarbons to gases, in particular gases with high heating powerInfo
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Description
METALLGESELLSCHAFT " Frankfurt (Main), 23. April 1965METALLGESELLSCHAFT "Frankfurt (Main), April 23, 1965
Aktiengesellschaft DrWer/SHPublic company DrWer / SH
7683 768 3
prov. Nr. 4616prov. No. 4616
Dr. Expl.Dr. Expl.
Verfahren zur flammenlosen Umsetzung von gasförmigen und/oder flüssigen Kohlenwasserstoffen zu Gasen, insbesondere heizkräftigen GasenProcess for the flameless conversion of gaseous and / or liquid hydrocarbons to gases, in particular gases with a high heat
Es ist bekannt, gasförmige Kohlenwasserstoffe, Flüssiggase und flüssige Kohlenwasserstoffe mit zur vollständigen Verbrennung unzureichenden Mengen Sauerstoff, gegebenenfalls unter Zumischung von Wasserdampf und/oder Kohlendioxyd, an Katalysatoren, insbesondere an Nickelkatalysatoren ohne Flammenbildung zu Synthesegasen oder Heizgasen umzusetzen. Wenn das erzeugte Gas frei von Stickstoff sein soll, wird als Vergasungsmittel reiner Sauerstoff verwendet. Sonst genügen Luft oder Luft-Sauerstoff-Gemische. Als Katalysatoren werden Nickelkatalysatoren verwendet, die das aktive Metall auf Trägermaterialien, wie Magnesiumoxyd oder Aluminiumoxyd, enthalten.It is known to be gaseous hydrocarbons, liquefied gases and liquid Hydrocarbons in insufficient quantities for complete combustion Oxygen, optionally with the addition of steam and / or Carbon dioxide, on catalysts, especially on nickel catalysts without To implement flame formation to synthesis gases or heating gases. If that The gas produced should be free of nitrogen, becomes purer as a gasification agent Uses oxygen. Otherwise air or air-oxygen mixtures are sufficient. The catalysts used are nickel catalysts, which are the active metal on carrier materials such as magnesium oxide or aluminum oxide.
Katalysatoren, die Nickel auf Magnesiumoxyd als Trägersubstanz enthalten, haben sich bei der flammenlosen oxydierenden Spaltung von gasförmigen Kohlenwasserstoffen bewährt, solange die Reaktionsteilnehmer auf mindestens 550 C vorerhitzt werden.Catalysts that contain nickel on magnesium oxide as a carrier substance, have proven themselves in the flameless oxidative cleavage of gaseous hydrocarbons, as long as the reactants are at least 550 C are preheated.
Wird diese Vorwärmtemperatur öfter oder für längere Zeit unterschritten, was unter den Betriebsbedingungen einer technischen im Dauerbetrieb stehenden Anlage nie ganz vermieden werden kann, dann stellen sichIf this preheating temperature is not reached more often or for a longer period of time, What can never be completely avoided under the operating conditions of a technical system that is in continuous operation, then arise
009828/0343 "2-009828/0343 " 2 -
Schädigungen des Katalysators ein, die durch eine Hydratisierung des Magnesiumoxyds hervorgerufen werden. Es hat sich gezeigt, daß diese Hydratisierung temperaturabhängig ist und besonders stark bei Betriebstemperaturen des Katalysators zwischen etwa 400 und 600°C eintritt. Bei häufigen Unterschreitungen der Vorwärmtemperaturen von 550 C ruft die Hydratisierung des Magnesiumoxydträgers eine Verminderung des Katalysatorvolumens hervor. Durch die Schrumpfung des den Reaktionsraum ausfüllenden Katalysators wird ein Teil dieses Raumes am Eintritt der Reaktionsteilnehmer frei. In diesem erfolgen Vorverbrennungen des Reaktionsgemisches, die in die Mischeinrichtungen der Reaktionsteilnehmer zurückschlagen und dort beträchtliche Schäden anrichten können. Werden Flüssiggase oder flüssige Kohlenwasserstoffe an Nickel auf einen Magnesiumoxydträger enthaltenden Katalysator flammenlos oxydierend gespalten, dann treten die soeben beschriebenen, bei der Spaltung von gasförmigen Kohlenwasserstoffen beobachteten Schwierigkeiten durch Hydratisierung des Katalysatorträgers in viel stärkerem Maße auf, und der Katalysator wird nach einer nicht voraussehbaren, recht kurzen Betriebszeit unbrauchbar. Das beruht darauf, daß die Flüssiggase und noch mehr die flüssigen Kohlenwasserstoffe, z. B. Benzine, schon bei Vorwärmtemperaturen über 450°C zu einem thermischen Zerfall neigen, bei dem sie unter Ruß« , abscheidungen dehydriert werden.Damage to the catalyst caused by hydration of the Magnesium oxide are caused. It has been shown that this Hydration is temperature dependent and particularly severe at operating temperatures of the catalyst occurs between about 400 and 600 ° C. If the preheating temperature frequently falls below 550 C, the will call Hydration of the magnesia support reduces the volume of the catalyst emerged. Due to the shrinkage of the catalyst filling the reaction space, part of this space is at the inlet of the Respondents free. In this, pre-combustion of the reaction mixture takes place, which hit back into the mixing devices of the reaction participants and cause considerable damage there. Will Liquefied gases or liquid hydrocarbons on nickel on a catalyzer containing magnesium oxide are split in a flameless oxidizing manner, Then the difficulties just described and observed in the splitting of gaseous hydrocarbons due to hydration arise of the catalyst support to a much greater extent, and the catalyst becomes unusable after an unforeseeable, very short operating time. This is based on the fact that the liquefied gases and even more the liquid hydrocarbons, e.g. B. Gasoline, even at preheating temperatures tend to thermal decomposition above 450 ° C, in which they are covered with soot «, deposits become dehydrated.
009828/0343009828/0343
Durch Zumischung von Wasserdampf vor der Spitzenauf heizung der Kohlen« Wasserstoffe kann diese Tendenz gemildert, jedoch nicht völlig beseitigt werden. Dieser Wasserdampfzusatz fördert die Hydratisierung des Nickel-Magnesia-Kontaktes. Man kann die Hydratisierung des Nickel-Magnesia-Kontaktes und. die dadurch verursachte Schrumpfung sehr weit einschränken, wenn man an der Eintrittsseite der Reaktionsteilnehmer auf die Katalysatorschicht eine Schicht von inertem körnigen Material aufschüttet. Diese liiertschicht verhindert Rückzündungen in die Mischeinrichtungen. Außerdem wird in dieser lnertschichl die Temperatur der Reaktionsteilnehmer durch eine Teilreaktion soweit angehoben, daß der Temperaturbereich der Hydratisierung in dem Magnesitkontakl überschritten wird. Die Dimensionierung der Schütthöhe dieser Inertschicht ist sehr schwierig, da sie von der Belastung der Anlage und der jeweiligen Zusammensetzung des Ausgangsgemisches der Reaktionsteilnehmer abhängt.By adding steam before the coals are heated to the top « Hydrogen can moderate this tendency, but not completely eliminate it will. This addition of water vapor promotes the hydration of the nickel-magnesia contact. One can do the hydration of the nickel-magnesia contact and. limit the resulting shrinkage very far, if you are on the inlet side of the reactants on the catalyst layer piling up a layer of inert granular material. This liiertschicht prevents re-ignition in the mixing devices. In addition, the temperature of the reactants in this inner zone is controlled by a Partial reaction raised to such an extent that the temperature range of hydration in the magnesite contact is exceeded. The dimensioning of the The bed height of this inert layer is very difficult because it depends on the load on the system and the particular composition of the starting mixture the respondent depends.
Ist die luertschicht zu hoch, so können in dieser Schicht erhebliche exotherme Reaktionen auftreten, die nicht durch gleichzeitige endotherme Reaktionen gebremst werden. Dann tritt ein beträchtlicher Temperaturanstieg ein, der zur Zerstörung der Inertschicht führen kann und eine starke Rußbildung bewirkt. Eine zu flache Inertschicht ist wirkungslos, weil das in das Katalysatorbett eintretende Reaktionsgemisch keine ausreichende Temperatur hat, um die Hydratisierung aufzuhalten. Bei einer unter schwankenden BelastungenIf the luert layer is too high, considerable exotherms can occur in this layer Reactions occur that are not slowed down by simultaneous endothermic reactions. Then there is a considerable increase in temperature, which can lead to the destruction of the inert layer and strong soot formation causes. An inert layer that is too shallow is ineffective because it gets into the catalyst bed entering reaction mixture does not have a sufficient temperature to stop hydration. With one under fluctuating loads
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und wechselnden Ausgangsstoffen im Dauerbetrieb stehenden Anlage ist es praktisch nicht möglich, die Inertschicht so zu dimensionieren, daß sie die genannten Schwierigkeiten wirksam verhindern kann".and changing raw materials is in continuous operation it is practically not possible to dimension the inert layer so that it can effectively prevent the difficulties mentioned ".
Durch Vorschaltung von "Zündkontakten", die durch eine Teilverbrennung von Kohlenwasserstoffen mit dem freien Sauerstoff die Temperaturen des Reaktionsgemisches vor dem Eintritt in den Nickel-Magnesia-Katalysator auf Temperaturen von über 600 C anheben, ist keine andauernde Aufrechterhaltung der Kontaktaktivität zu erreichen. Die Aktivität dieser Zündkontakte sinkt rasch ab und hält meist nur wenige Monate vor. Dazu trägt in hohem Maße bei, daß diese Zündkontakte, die z. B. Platin auf keramischen Träger« materialien enthalten, schwefelempfindlich sind und eine sehr weitgehende Entschwefelung der Einsatzkohlenwasserstoffe erfordern, was die Wirtschaft« lichkeit des Prozesses herabsetzt. »By connecting "ignition contacts", which are caused by partial combustion of hydrocarbons with the free oxygen, the temperatures of the reaction mixture before it enters the nickel-magnesia catalyst increase to temperatures of over 600 C, permanent maintenance of contact activity cannot be achieved. The activity of these ignition contacts sinks rapidly and usually lasts only a few months. This contributes to a high degree Measures that these ignition contacts, the z. B. contain platinum on ceramic carrier materials, are sensitive to sulfur and are very extensive Desulfurization of the feed hydrocarbons require, which reduces the economic efficiency of the process. »
An Nickelkatalysatoren, die als Trägersubstanz Aluminiumoxyd enthalten, wurden Hydratisierungsvorgänge bisher nicht beobachtet» Die oxydierende Spaltung von Kohlenwasserstoffen an Nickel-Tonerde-Katalysatoren erfordert wesentlich höhere Dampfzusätze zum Reaktionsgemisch, um eine Rußbildung zu vermeiden. Diese Dampfzusätze sind insbesondere bei Einsatz von flüssigen Kohlenwasserstoffen so hoch, daß eine Wirtschaftlichkeit dieser Arbeite« weise nicht mehr gegeben ist.On nickel catalysts that contain aluminum oxide as a carrier substance, hydration processes have not yet been observed »The oxidative cleavage of hydrocarbons on nickel-alumina catalysts is required significantly higher steam additions to the reaction mixture in order to avoid soot formation. These steam additives are particularly useful when using liquid Hydrocarbons are so high that this work is no longer economically viable.
009828/0343 ~5~009828/0343 ~ 5 ~
Es wurde nun gefunden, daß die geschilderten Nachteile beider Katalysator« typen vermieden werden können, wenn man einem Nickelkatalysator auf einem Träger aus Magnesiumoxyd einen Nickelkatalysator auf einem Träger aus Äluminiümoxydbasis vors ehaltet.It has now been found that the described disadvantages of both catalysts " types can be avoided by using a nickel catalyst a support made of magnesium oxide, a nickel catalyst on a support made of aluminum oxide.
Bei dieser Hintereinanderschaltung ist mit niedrigen Dampfzüsätzen, die bei ausschließlicher Verwendung von Nickel-Tonerde-Katalysatoren zur Rußbildung führen, kein Ruß im erzeugten Spaltgas festzustellen. Das beruht wahrscheinlich darauf, daß intermediär an dem Nickei«Tonerde* Katalysator gebildete kleine Rußmengen in der nachfolgenden Schicht des Nickel-Magnesia-Katalysators wieder vergast werden und zu keinerlei Störungen des Prozesses führen. Eingehende Untersuchungen haben gezeigt, daß das Mengenverhältnis der beiden Katalysatortypen im weiten Verhältnis variiert werden kann, ohne daß am Nickel-Tonerde-Katalysator Rußbildung oder Vorzündung und am Nickel-Magnesia-Katalysator eine Hydratisierung auftreten. Der Anteil des Nickel-Tonerde-Katalysatörs am Katalysator-Gesamtvolumen kann 5 bis 75 % betragen, so daß der Anteil des Nickel-Magnesia-Katalysatörs 95 bis 25 Vol. % einnehmen kann-, Zweckmäßig wird dem Nickel-Magnesia-Katalysator ein Anteil von 50 bis 90, vorzugsweise von 75 bis 90, beispielsweise von 85 % am Gesamtvolumen des Katalysators eingeräumt, Mit der erfindungsgemäßen Hintereinanderschaltung eines Niekel-Tonerde-Katalysators und eines Nickel-Magnesia-Katalysators wird eine Erhöhung der Lebensdauer beider Katalysatoren auf mehrere Betriebs-This series connection is with low additional steam that with the exclusive use of nickel-alumina catalysts for Lead to soot formation, no soot to be found in the cracked gas generated. That is probably based on the fact that intermediate on the Nickei "clay * Small amounts of soot formed by the catalyst are re-gasified in the subsequent layer of the nickel-magnesia catalyst and do not result in any Process disruptions. In-depth research has shown that the quantitative ratio of the two types of catalyst can be varied in a wide ratio without soot formation on the nickel-alumina catalyst or pre-ignition and hydration on the nickel-magnesia catalyst appear. The proportion of the nickel-alumina catalyst in the total catalyst volume can be 5 to 75%, so that the proportion of the nickel-magnesia catalyst Can occupy 95 to 25% by volume, the nickel-magnesia catalyst is expediently a proportion of 50 to 90, preferably from 75 to 90, for example 85% of the total volume of the catalyst, with the series connection according to the invention Niekel alumina catalyst and a nickel magnesia catalyst is used an increase in the service life of both catalysts to several operating
009828/0343 _6.009828/0343 _ 6 .
jähre erreicht, die von jedem einzelnen der beiden Katalysatoren unter vergleichbaren Bedingungen nicht zu erwarten ist. Die Oxydation eines Kohlenwasserstoffes kann z. B. nach den folgenden Gleichungen verlaufen;years achieved by each of the two catalysts below comparable conditions are not to be expected. The oxidation of a Hydrocarbon can e.g. B. run according to the following equations;
C6HU +■ 3 O2 = 6 C 6 H U + ■ 3 O 2 = 6
6, 5 O2 =6COM H2O Π6.5 O 2 = 6COM H 2 O Π
Ein Teil des Kohlenwasserstoffes kann mit Wasserdampf und Kohlendioxyd nach den folgenden Gleichungen reagieren:Part of the hydrocarbon can be mixed with water vapor and carbon dioxide react according to the following equations:
C0H1. t 6 H„O = 6 CO τ 13 H0 HI C6H14 + 6 CO2 * 12 CO - 7 H2 IVC 0 H 1 . t 6 H "O = 6 CO τ 13 H 0 HI C 6 H 14 + 6 CO 2 * 12 CO - 7 H 2 IV
Außerdem kann nach der folgenden Gleichung auch Methan gebildet werden:In addition, methane can also be formed according to the following equation:
2 CO +· 2 H2 * CH4 * CO2 V2 CO + · 2 H 2 * CH 4 * CO 2 V
Die Reaktionen I, II und V sind exotherm, die Reaktionen IH und IV verlaufen unter Wärmeverbrauch.The reactions I, II and V are exothermic, the reactions IH and IV proceed under heat consumption.
Die Reaktionen verlaufen weitgehend simultan, jedoch sind in einzelnen Temperaturbereichen manche dieser Reaktionen bevorzugt. Von den genannten Oxydationsreaktionen wird bei tieferen Temperaturen bevorzugt Reaktion Il ablaufen. Bei hohen Temperaturen sind Zersetzungen nach Gleichung I begünstigt.The reactions are largely simultaneous, but are individual Temperature ranges some of these reactions are preferred. Of the oxidation reactions mentioned, reaction II is preferred at lower temperatures expire. At high temperatures, decomposition according to equation I is favored.
009828/0343 _7_009828/0343 _ 7 _
Unter sonst gleichen Betriebsbedingungen und bezogen auf den gleichen Nickelgehalt sind Aluminiumoxydkatalysatoren bei der Spaltung von gasförmigen oder flüssigen Kohlenwasserstoffen weniger hydrieraktiv als Magnesit umoxydkatalysatoren. Diese Eigenschaft wirkt sich besonders bei erhöhten Reaktionstemperaturen störend aus, weil, bedingt durch die größeren Reaktionsgeschwindigkeiten der Spalt reaktionen, Kohlenstoff ausgeschieden wird, der sich in den dem Spaltreaktor nachgeschalteten Anlageteilen niederschlägt und schon nach kurzer Betriebszeit zum Abstellen der Anlage zwingen kann.Under otherwise identical operating conditions and based on the same With a nickel content, aluminum oxide catalysts are less hydrogenative than magnesite when splitting gaseous or liquid hydrocarbons Umoxide catalysts. This property is particularly troublesome at elevated reaction temperatures because, due to the higher temperatures Reaction speeds of the cleavage reactions, carbon is excreted, which is reflected in the system parts downstream of the cleavage reactor and can force the system to be shut down after a short period of operation.
Deshalb erfordern die Katalysatoren auf einem Tonerde-Träger bei höheren Reaktionstemperaturen einen höheren Dampfzuschuß für die Reaktionen als Katalysatoren mit anderen Trägerstoffen. Nickel-Tonerde-Katalysatoren, die auch einen Zusatz von Chrom enthalten können, sind in einem Temperatur* bereich von bis zu 850 C gut brauchbar, wenn keine vollständige Spaltung der gasförmigen oder der flüssigen Kohlenw asser stoffe angestrebt wird. Derartige Katalysatoren eignen sich also für Spaltbedingungen, wie sie an der Eintrittsseite' des Reaktionsgemisches in ein Katalysatorbett herrschen. Ein solcher Katalysator hebt durch eine Teilumsetzung des Sauerstoffs nach den Reaktionen I und II die Temperatur des Reaktionsgemisches auf über 600°C, z. B. 700 bis 800°C, und spaltet gleichzeitig einen Teil der zugeführten Kohlenwasserstoffe nach den Reaktionen III und IV. Die durchTherefore, the alumina-supported catalysts require higher Reaction temperatures a higher steam supply for the reactions than catalysts with other carriers. Nickel-alumina catalysts, which can also contain an addition of chromium, are in a temperature * Range of up to 850 C can be used if the aim is not to completely split the gaseous or liquid hydrocarbons. Such catalysts are therefore suitable for cleavage conditions such as those at prevail on the inlet side 'of the reaction mixture in a catalyst bed. Such a catalyst lifts through a partial conversion of the oxygen after reactions I and II, the temperature of the reaction mixture above 600 ° C, e.g. B. 700 to 800 ° C, and at the same time splits part of the supplied hydrocarbons after reactions III and IV. The through
0 0 9 8 2 8/0343 ■ -r'i <i < ι ■■0 0 9 8 2 8/0343 ■ -r'i <i <ι ■■
die Spaltung verbrauchte Wärme wird durch eine weitere Oxydation von Kohlenwasserstoffen gedeckt, womit die Sauerstoffkonzentration im Reaktionsgemisch um einen weiteren Teilbetrag vermindert wird. Mit diesem verringerten Sauerstoffpartialdruck und mit einer erhöhten Temperatur von über 600°C tritt das Reaktionsgemisch in den Nickel-Magnesia-Katalysator ein. An diesem hochaktiven Katalysator erfolgt die endotherme Umsetzung der restlichen Kohlenwasserstoffe und die exotherme Reaktion des verbliebenen Sauerstoffes. Durch den gleichzeitig einsetzenden stärkeren Umsatz der Kohlenwasserstoffe mit Wasserdampf und den Sauer stoff verb rauch kann zwar eine weitere Temperatursteigerung des Reaktionsgemisches erfolgen, die Temperaturen bleiben aber unterhalb von etwa 1000 bis 1150°C Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, zum Zwecke einer hohen Vorwärmung der Einsatzstoffe, insbesondere bei einer Teilbe« lastung der Anlage, über der ersten Katalysatorschicht in bekannter Weisethe fission of the heat consumed is due to a further oxidation of Covered hydrocarbons, so that the oxygen concentration in the reaction mixture is reduced by a further partial amount. With With this reduced oxygen partial pressure and at an increased temperature of over 600 ° C., the reaction mixture enters the nickel-magnesia catalyst a. The endothermic and exothermic conversion of the remaining hydrocarbons takes place on this highly active catalyst Reaction of the remaining oxygen. Due to the simultaneous onset of stronger conversion of the hydrocarbons with water vapor And the oxygen consumption can cause a further increase in temperature of the reaction mixture take place, but the temperatures remain below about 1000 to 1150 ° C. It has proven to be useful for the purpose a high level of preheating of the input materials, especially for a part of the load of the system, over the first catalyst layer in a known manner
eine 20 - 100 mm hohe Inertstoff schicht, wie z. B. Korund, anzuordnen.a 20 - 100 mm high inert material layer, such as. B. corundum to be arranged.
In der Zeichnung ist ein Reaktor zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beispielsweise und schematisch dargestellt.In the drawing is a reactor for carrying out the invention Procedure for example and shown schematically.
Der zweckmäßig ausgemauerte Reaktorkessel 1 enthält auf einer Schicht Inertmaterial 2 eine Schicht 3 eines Nickel-Magnesia-Katalysators und eine Schicht 4 eines Nickel-Tonerde-Katalysators. Diese Schicht 4 kann dasThe expediently lined reactor vessel 1 contains on one layer Inert material 2, a layer 3 of a nickel-magnesia catalyst and a layer 4 of a nickel-alumina catalyst. This layer 4 can do that
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konische Oberteil des Kessels 1 ganz ausfüllen oder auch in bekannter Weise ein kurzes Stück in die Zuleitung 5 für das vorerhitzte Reaktionsgemisch hinein aufgeschüttet werden. Meist wird jedoch das konische Oberteil mit einer Schicht 6 körnigen Iuertmaterials ausgefüllt. Das Spaltgas verlläßt den Reaktor 1 durch die Ableitung 7 und wird in dieser zu den bekannten Verarbeitungsund Speicheranlagen weitergeführt. Die Reaktionsteilnehmer, Kohlenwasserstoffe, Dampf und Sauerstoff, werden in die Zuleitung 5 durch die Anschlüsse 8 (Dampf), 9 (Sauerstoff) und 10 (Kohlenwasserstoffe) eingeführt« Die Kohlenwasserstoffe werden in einem Wärmeaustaus eher 11 aufgeheizt und erhalten zuvor in der Zuleitung 12 einen Zusatz von Dampf aus der Leitung 13. Gegebenenfalls kann den Kohlenwasserstoffen zusammen mit oder an Stelle von Wasserdampf Spaltgas aus der Ableitung 7 zugemischt werden.Complete the conical upper part of the boiler 1 or in a known manner a short piece can be poured into the feed line 5 for the preheated reaction mixture. Mostly, however, the conical upper part is with a layer 6 granular Iuertmaterials filled. The cracked gas leaves the Reactor 1 through the discharge line 7 and is used in this to the known processing and Storage facilities continued. The reactants, hydrocarbons, steam and oxygen, are in the feed line 5 introduced through connections 8 (steam), 9 (oxygen) and 10 (hydrocarbons) heated and received beforehand in the feed line 12 an addition of steam from the line 13. Optionally, the hydrocarbons can be combined cracked gas from the discharge line 7 can be admixed with or instead of steam.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung mögen die folgenden Beispiele dienen:The following examples may further illustrate the invention to serve:
Der Reaktionskessel enthält einen Nickel-Magnesium-Katalysator mit einem Nickelgehalt von 3 %. Je 100 1 Kontaktraum werden durch die Leitung 10 65 kg/h Benzin des Siedebereiches 35 bis 185°C und 83 kg/h Wasserdampf, die auf 450°C vorerhitzt sind, eingeführt. Durch die Leitung 9 werden dem Reaktionsraum außerdem stündlich 46, 3 Nm Sauerstoff, mit einer ReinheitThe reaction vessel contains a nickel-magnesium catalyst with a Nickel content of 3%. Every 100 1 contact space is created by the line 10 65 kg / h gasoline in the boiling range 35 to 185 ° C and 83 kg / h water vapor, which are preheated to 450 ° C, introduced. Through the line 9 are the Reaction space also 46.3 Nm of oxygen per hour, with a purity
009828/0343009828/0343
von 95 % und durch die Leitung 8 83 kg/h Wasserdampf zugeführt.of 95% and fed through line 8 83 kg / h of steam.
Aus diesem Einsatzstoff werden stündlich 260 Nm trockenes Spaltgas mit der folgenden Zusammensetzung erzeugt.This feedstock is converted into dry cracked gas of 260 Nm per hour produced with the following composition.
CO0 16, 55 Vol. %CO 0 16.55% by volume
CO 22,20 "CO 22.20 "
H2 59,24 "H 2 59.24 "
1,12 "1.12 "
N„ 0,89 "N "0.89"
Die Reaktionsendtemperatur beträgt 900°C. Das Spaltgas ist rußfrei.The final reaction temperature is 900 ° C. The cracked gas is free of soot.
Nach einwöchigem Versuchsbetrieb mußte die Anlage abgestellt werden, weil infolge einer Hydratisierung des Katalysatorträgers die Katalysatorschicht um 180 mm zusammengesunken war und in dem freigewordenen Katalysatorraum Vorverbrennungen eintraten.After a week's trial operation, the system had to be shut down because as a result of hydration of the catalyst support, the catalyst layer had collapsed by 180 mm and was in the catalyst space that had become free Pre-burns occurred.
In der Anlage gemäß Beispiel 1 wurde der Nickel-Magnesium-Katalysator durch einen Nickel-Tonerde-Katalysator mit einem Nickelgehalt von 3 Gew. % ersetzt. Je 100 1 Kontaktraum werden 65 kg/h Benzin des Siedebereiches ' von 35 bis 185°C und 107 kg/h Wasserdampf durch die Leitung 10 in den Kontaktraum eingeführt. In den Reaktor wurden durch die Leitung 1 stündlich 49, 3 Nm3 Sauerstoff (Reinheit 95%) und 107 kg/h Wasserdampf eingeführt.In the plant according to Example 1, the nickel-magnesium catalyst was replaced by a nickel-alumina catalyst with a nickel content of 3% by weight. For every 100 liters of contact space, 65 kg / h of gasoline in the boiling range from 35 to 185 ° C. and 107 kg / h of water vapor are introduced through line 10 into the contact space. 49.3 Nm 3 of oxygen (purity 95%) and 107 kg / h of steam were introduced into the reactor every hour through line 1.
Q09828/0343Q09828 / 0343
- 11 -- 11 -
Bei einer Vorerwärmung des Wasserdampfes und des Benzindampfes auf eine Temperatur von 450 C und einer Vorwärmtemperatur des Sauerstoffs auf 100°C werden stündlich ebenfalls 260 Nm trockenes Spaltgas mit etwa der gleichen Zusammensetzung wie im Beispiel 1 erzeugt. Die Reaktionsendtemperatur beträgt ebenfalls 900 C.With a preheating of the water vapor and the gasoline vapor to a temperature of 450 C and a preheating temperature of the Oxygen to 100 ° C, 260 Nm dry cracked gas with approximately the same composition as in Example 1 are also generated per hour. The final reaction temperature is also 900 C.
Es werden hierbei, gegenüber Beispiel 1, 6, 5 % mehr Sauerstoff und ca. 29 % mehr Wasserdampf verbraucht. Wird der Wasserdampfzusatz von 214 kg/h auf 166 kg/h verringert, dann'setzt Rußbildung ein, die nach kurzer Zeit zum Abstellen der Anlage zwingt.Compared to example 1, 6, 5% more oxygen and approx. 29% more steam is used. If the addition of water vapor is reduced from 214 kg / h to 166 kg / h, the formation of soot begins forcing the system to shut down for a short time.
Der kataly tische Reaktionsraum wurde mit den folgenden Katalysatormengen gefüllt; The catalytic reaction space was filled with the following amounts of catalyst;
oberste Schicht: 1 Liter luertmaterialtop layer: 1 liter of luert material
mittlere Schicht: 9 Liter Aluminiumoxydkatalysatormiddle layer: 9 liters of aluminum oxide catalyst
unterste Schicht: 90 Liter MagnesiumoxydkatalysatorBottom layer: 90 liters of magnesium oxide catalyst
In den Reaktionsraum wurden die gleichen Ausgangsstoffe in der gleichen Menge eingeführt wie im Beispiel 1. Das erzeugte Gas hatte auch die gleiche Zusammensetzung.The same starting materials were used in the same in the reaction chamber Amount introduced as in Example 1. The generated gas also had the same composition.
- 12 -- 12 -
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Nach einem über mehrere Monate störungsfreien Betrieb wurde die Anlage zur Prüfung des Katalysators abgestellt. Es zeigte sich, daß das Kontaktbett nicht abgesunken war und daß auch keine Hydratisierung des Magnesiumoxydkatalysators aufgetreten war.After several months of trouble-free operation, the system was shut down to test the catalytic converter. It turned out that that Contact bed had not sunk and that hydration of the magnesia catalyst had not occurred either.
- 13 Patentansprüche - 13 claims
009823/0343009823/0343
Claims (6)
Applications Claiming Priority (1)
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GB (1) | GB1094633A (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE19809200A1 (en) * | 1998-03-04 | 1999-09-09 | Linde Ag | Flow-through apparatus and method for operating such an apparatus |
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1965
- 1965-04-29 DE DE19651567683 patent/DE1567683A1/en active Pending
-
1966
- 1966-04-29 GB GB1904666A patent/GB1094633A/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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GB1094633A (en) | 1967-12-13 |
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