DE1645842A1 - Process for the production of combustible gases - Google Patents
Process for the production of combustible gasesInfo
- Publication number
- DE1645842A1 DE1645842A1 DE19671645842 DE1645842A DE1645842A1 DE 1645842 A1 DE1645842 A1 DE 1645842A1 DE 19671645842 DE19671645842 DE 19671645842 DE 1645842 A DE1645842 A DE 1645842A DE 1645842 A1 DE1645842 A1 DE 1645842A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- methane
- mixture
- water vapor
- air
- catalyst
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
- C10K3/00—Modifying 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
- C10K3/02—Modifying 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
- C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
- C01B3/46—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using discontinuously preheated non-moving solid materials, e.g. blast and run
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Description
Pate nt anuieldungPate nt application
fürfor
The Gas Council, 4-5 Grosvenor Place, London, S.W.1, EnglandThe Gas Council, 4-5 Grosvenor Place, London, S.W.1, England
betreffendconcerning
Verfahren zur Herstellung von "brennbaren GasenProcess for the production of "combustible gases"
Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zur Herstellung von "brennbaren Gasen, insbesondere ein Verfahren zur Herstel lung eines Gases, das Wasserstoff, Methan, Oxyde des Kohlenstoffs und gegebenenfalls Stickstoff enthält, aus Methan, z.Be eines Gases, das zur Verteilung als Stadtgas geeignet ist.The invention "relates to a process for the production of" combustible gases, particularly to a method for the manufacture development of a gas containing hydrogen, methane, oxides of carbon, and optionally contains nitrogen, methane, including e of a gas that is suitable for distribution as a city gas .
Es ist bekannt, für diesen Zweck zyklische Wasserdampf-Heforraierverfahren anzuwenden, bei denen ein Bett aus einem Katalysator abwechselnd durch die heißen Verbrennungsprodukte eines Brennstoffes mit Luft erhitzt und dann für die endotherme Wasserdampfreformierungsstufe benutzt wird. Gaserzeugung ist notwendigerweise diskontinuierlich.It is known, for this purpose, cyclic steam heforraierverfahren apply, in which a bed of a catalyst alternates through the hot products of combustion a fuel is heated with air and then used for the endothermic steam reforming stage. Gas generation is necessarily discontinuous.
009828/0566009828/0566
Der Katalysator muß robust sein, um die hohen Temperaturen, denen er in der Heizphase ausgesetzt ist, und die Temperaturänderungen, die durch den diskontinuierlichen Betrieb verursacht sind, aushalten zu können. Deshalb hat ein solcher Katalysator eine beschränkte Aktivität, und man benötigt ein großes Katalysatorvolumen für einen bestimmten Gasdurchsatz. The catalytic converter must be robust to withstand the high temperatures to which it is exposed during the heating phase and the temperature changes which are caused by the discontinuous operation to be able to withstand. That's why such a Catalyst has a limited activity, and a large volume of catalyst is required for a certain gas throughput.
In der britischen Patentschrift 1 043 377 der Anmelderin ist ein Verfahren zur Reformierung von Methan beschrieben, bei dem ein kontinuierlicher Betrieb ohne direkte Beheizung des Katalysatorgefäßes vorgesehen ist, wodurch Temperaturschwankungen vermieden werden. Hierbei wird die bei den Umsetzungen verbrauchte Wärme als fühlbare Wärme (sensible heat) der vorerhitzten Reaktionsteilnehmer zugeführt, die in das Katalysatorgefäß eintreten. Bei diesem Verfahren "wird die erforderliche Wärme beispielsweise mit Hilfe eines beheizten röhrenförmigen Vorerhitzers auf die Gase über« tragen.The applicant's British patent specification 1 043 377 describes a method for reforming methane, in which a continuous operation is provided without direct heating of the catalyst vessel, whereby temperature fluctuations be avoided. Here, the heat consumed in the conversions is used as sensible heat (sensible heat) fed to the preheated reactants entering the catalyst vessel. With this procedure "will the required heat, for example with the help of a heated tubular preheater on the gases via « wear.
Die Erfindung betrifft dagegen ein Verfahren zur Erzeugung eines Gases, das Wasserstoff, Methan,.Oxyde des Kohlenstoffs und gegebenenfalls Stickstoff enthält, durch ReformierungIn contrast, the invention relates to a method for generating a gas containing hydrogen, methane, oxides of carbon and optionally contains nitrogen, by reforming
von Methan mit Wasserdampf, bei dem ein Methan und Wasserdampf enthaltendes Gemisch in einer Vorheizstufe, die mindestens einen zyklisch betriebenen Regenerator enthält,of methane with water vapor, in which a mixture containing methane and water vapor in a preheating stage, the contains at least one cyclically operated regenerator,
009828/0566009828/0566
erhitzt wird. Der Regenerator wird durch Hindurchleiten der heißen gasförmigen Produkte eines geeigneten brennbaren Materials erhitzt und bei der Vorerhitzung des zu reformierenden Gemisches auf den gewünschten Wert abgekühlt, worauf das Gemisch unter solchen Bedingungen mit einem Wasserdampf-Reformierkatalysator in Berührung gebracht wird, daß der Methangehalt des Gemisches auf den gewünschten Wert herabgesetzt wird. Zum Erhitzen der zyklisch betriebe-.nen Regeneratoren können zweckmäßig die Verbrennungsprodukte des Methans verwendet werden. Der Vorerhitzer kann zweckmäßig die meiste oder die gesamte Wärme liefern, die zur Aufrechterhaltung der endothermen Wasserdampf-Reformierreaktion erforderlich ist. Eine geeignete Methanquelle ist Erdgas, das einen größeren Anteil an Xthan und geringere Mengen an höheren gasförmigen Kohlenwasserstoffen enthalten kann. Sind diese vorhanden, so beteiligen sie sich ähnlich wie das Methan an der Umsetzung, jedoch kann es dann ratsam sein, einen höheren Anteil an Wasserdampf je Gewichtseinheit zu verwenden als bei Methan allein.is heated. The regenerator is made by passing the hot gaseous products of a suitable combustible Material heated and in the preheating of the reformed Mixture cooled to the desired value, whereupon the mixture under such conditions with a Steam reforming catalyst is brought into contact that the methane content of the mixture to the desired Value is decreased. For heating the cyclically operated Regenerators can expediently use the combustion products of methane. The preheater can be useful provide most or all of the heat necessary to sustain the endothermic steam reforming reaction is required. A suitable source of methane is natural gas, which has a greater proportion of Xthane and less May contain amounts of higher gaseous hydrocarbons. If these are available, they participate in a similar way like methane in the implementation, however, it can then be advisable to use a higher proportion of water vapor per unit weight than with methane alone.
Bei der normalen Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird das Methan und Wasserdampf enthaltende Gemisch gewöhnlich so weit erhitzt, daß seine Temperatur im Bereich von 600 - 800 0G liegt, bevor es in das Katalysatorbett eintritt} normalerweise haben die aus dem Katalysatorbett austretenden Gase eine Temperatur von etwa 450 - 550 0C.In the normal execution of the method according to the invention is usually heated methane and water vapor-containing mixture to such an extent that its temperature in the range of 600 - is 800 0 G, before it enters the catalyst bed} usually occurs have the emerging from the catalyst bed gases a Temperature of about 450 - 550 0 C.
009828/0566009828/0566
Nach einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung kann dem aus Methan und Wasserdampf bestehenden gasförmigen Reaktion©— gemisch Luft zugemischt we*rden, "beispielsweise um die Dichte und somit auch die Wobbe—Zahl des erzeugten Gases zu regulieren. Die Luft kann'zugesetzt werden, bevor das vorerhitzte Reaktionsgemisch aus Methan und Wasserdampf an den Reformierkatalysator gelangt. Dieser vorherige Zusatz von Luft kann vor oder nach dem Hindurchleiten des Reaktionsgemisches durch die Regenerativ-Vorerhitzer erfolgen. According to a further aspect of the invention, the A gaseous reaction consisting of methane and water vapor is mixed in with air, for example by the density and thus also to regulate the Wobbe number of the gas produced. The air can be added before the preheated Reaction mixture of methane and steam reaches the reforming catalyst. This previous addition of Air can take place before or after the reaction mixture is passed through the regenerative preheater.
Es kann aber auch eine zweite katalytische Reformierstufe angewendet werden, auf der den gasförmigen Produkten, die aus der ersten Reformierstufe austreten, Luft züge- · setzt wird, und die Reaktionswärme der zweiten Reformierstufe wird dann durch Oxydation eines Teils der Gase über dem Katalysatorbett erzeugt.However, a second catalytic reforming stage can also be used be used, on which the gaseous products emerging from the first reforming stage are drawn in air. is set, and the heat of reaction of the second reforming stage is then by oxidation of some of the gases generated over the catalyst bed.
Die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung erzeugten GaseThe gases generated by the method according to the invention
können nach dem Verlassen der ersten oder gegebenenfalls der zweiten Stufe in an sich bekannter Weise weiterbehandelt werden. Hierbei werden das Kohlenmonoxyd in Kohlen— dioxyd und Wasserstoff umgewandelt, das Kohlendioxyd teilweise oder vollständig entfernt und das Gas abgekühlt. Bei der Herstellung von Stadtgas ist in gewissen Fällen, in denen die Endtemperatur, bei der über dem Katalysator der zweiten Stufe das Gleichgewicht erreicht ist, im Bereich von 500 - 550-0C liegen, die Stufe der Kohlenmonoxyd-Umwandlungcan be further treated in a manner known per se after leaving the first or, if appropriate, the second stage. The carbon monoxide is converted into carbon dioxide and hydrogen, the carbon dioxide is partially or completely removed and the gas is cooled. , The level of carbon monoxide conversion are 550- 0 C - in the production of town gas, in certain cases in which the final temperature at which over the second stage catalyst, the equilibrium is reached in the range of 500
009828/0586009828/0586
~ 5~ 5
nioht erforderlich, Weiterhin kann die Zusammensetzung des nach dem Verfahren gemäß der Erfindung erzeugten Gases den normalen Anforderungen für Stadtgas genügen, ohne daß die Entfernung von Kohlendioxyd erforderlich ist.not required, furthermore the composition of the the gas generated by the method according to the invention meet normal town gas requirements without the need to remove carbon dioxide.
Bei der Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung unter Verwendung eines Regenerators ist natürlich die Zufuhr der Reaktionsteilnehmer zu .der Eatalysatorstufe oder den Katalysatorstufen diskontinuierlich. Wünscht man eine kontinuierliche Zufuhr der Reaktionsteilnehmer, um einen maximalen Durchsatz durch die Katalysatorstufe oder die Katalysatorstufen zu erreichen, so "benötigt man mindestens zwei Regeneratoren» Normalerweise ist es nicht nötig, mehr als zwei Regeneratoren zu verwenden. Diese werden vorzugsweise so angeordnet und "betrieben, daß "beim Erhitzen eines Regenerators der andere die nötige Vorheizwärme für das zu reformierende Methan und Wasserdampf enthaltende Gemisch liefert»When carrying out the method according to the invention using a regenerator, of course, the supply is the Reactants for the catalyst stage or stages discontinuous. If you want a continuous supply of the reactants to a maximum To achieve throughput through the catalyst stage or stages, "you need at least two regenerators» It is usually not necessary to use more than two regenerators. These are preferably like this arranged and "operated that" when heating a regenerator the other provides the necessary preheating for the mixture containing methane and water vapor to be reformed »
Der Druck, "bei dem das Verfahren durchgeführt werden kann, ist durch den zyklischen Betrieb der Regeneratoren auf Atmosphärendruck oder Drucke von einigen Atmosphären "beschränkt, die beispielsweise nicht wesentlich über 5 ata liegen.The pressure "at which the procedure can be carried out, is limited by the cyclical operation of the regenerators to atmospheric pressure or pressures of a few atmospheres ", which, for example, are not significantly above 5 ata.
Eine besondere Ausführungsform der Erfindung ist in der nachstehenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen erläu-A particular embodiment of the invention is in the following Description and the accompanying drawings explain
009828/0566009828/0566
tert, in denen schematisch ein Verfahren dargestellt ist, bei dem Methan und Wasserdampf unter Verwendung von zwei zyklisch betriebenen Regeneratoren reformiert wird, um ein Gemisch aus Wasserdampf und Methan vorzuerhitzen, worauf diese Gase in zwei Katalysatorgefäßen reformiert werden.tert, in which a process is shown schematically, in which methane and water vapor are reformed using two cyclically operated regenerators to produce a Preheat mixture of steam and methane, whereupon these gases are reformed in two catalyst vessels.
Nachstehend wird auf die Zeichnungen Bezug genommen. Während des Arbeitsganges, bei dem der Regenerator 12 erhitzt wird, werden die Verbrennungsprodukte von Methan und luft bei 11 in den Regenerator 12 eingeführt? die abgekühlten Gase verlassen den Regenerator bei 13 und werden durch den Kamin 25 in die Atmosphäre geleitet. In ähnlicher Weise werden, wenn der Regenerator 12· erhitzt wird, die heißen Verbrennungsprodukte aus Methan und Luft bei 11' in den Regenerator 12? geleitet, und die Gase, denen die Wärme entnommen wurde, verlassen den Regenerator bei 13' und werden durch den Kamin 25 abgeleitet. Ein Gemisch aus Wasserdampf und Methan wird erhitzt, indem es abwechselnd durch die Regeneratoren 12 und 12· geleitet wird, so daß das vorerhitzte Gemisch aus Methan und Wasserdampf über 18 und 18· bei einer Temperatur von 750 — 800 0C kontinuierlich in das erste Katalysatorgefäß geleitet wird, das einen nickelhaltigen Wasserdampf-Reformier-Katalysator enthält.Reference is now made to the drawings. During the operation in which the regenerator 12 is heated, are the combustion products of methane and air introduced into the regenerator 12 at 11? the cooled gases leave the regenerator at 13 and are passed through the chimney 25 into the atmosphere. Similarly, when the regenerator 12 is heated, the hot products of combustion of methane and air at 11 'enter the regenerator 12 ? and the gases from which the heat has been withdrawn leave the regenerator at 13 'and are discharged through chimney 25. A mixture of steam and methane is heated by being alternately passed through the regenerators 12 and 12 · so that the preheated mixture of methane and water vapor over 18 and 18 · at a temperature of 750-800 0 C continuously first into the catalyst vessel is passed, which contains a nickel-containing steam reforming catalyst.
Der Wasserdampf und das Methan werden im Gefäß 19 refor-The water vapor and methane are reformed in vessel 19
Wasserdampf, miert, wobei ein Gemisch aus Methan ,/Wasserst off und den Oxyden des Kohlenstoffs erzeugt wird. Dieses Produktgas wirdWater vapor, mated, with a mixture of methane / hydrogen off and the Oxides of carbon are produced. This product gas will
009828/0566009828/0566
dann mit der bei 20 eingeführten Luft vermischt, woduroh ein Teil der Gase im Katalysatorgefäß 21 oxydiert wird, so daß eine wirksame Wasserdampf-Heformierungsteraperatur aufrechterhalten wird. Die aus dem Katalysatorgefäß 21 austretenden Gase, die eine Temperatur zwischen 500 und 550 0C haften, werden in den Abwärmekessel 22 und dann in einen Kühler 23 geleitet, in dem der Wasserdampf zu Wasser kondensiert und aus dem. System entfernt wird.then mixed with the air introduced at 20, whereby some of the gases in the catalyst vessel 21 are oxidized so that an effective steam heating temperature is maintained. The gases emerging from the catalyst vessel 21, which adhere to a temperature between 500 and 550 0 C, are passed into the waste heat boiler 22 and then into a cooler 23, in which the water vapor condenses into water and out of the. System is removed.
Das gebildete Gas, das die Anlage bei 24 verläßt, ist als Stadtgas verwendbar.The gas formed, which leaves the system at 24, can be used as town gas.
Zweckmäßig wird dafür gesorgt, daß die Temperatur der feuerfesten Füllmasse der Regeneratoren nicht übermäßig hoch wird, so daß auf keiner Stufe des zyklischen Betriebs die Temperatur der vorerhitzten Reaktionsteilnehmer 800 0C überschreitet. Vorzugsweise wird der Betrieb auch so geführt, daß während derjenigen Phase eines Zyklus, in der das vorerhitzte Wasserdampf-Methan—Gemisch aus einem bestimmten Regenerator austritt, seine Temperatur möglichst geringen Schwankungen unterworfen ist und daß vor allem keine nennenswerte Neigung besteht, daß der Vorheiz-Regenerator ein vorerhitztes Wasserdampf-Methan-Gemisch liefert, dessen Temperatur am Ende der Phase niedriger als am Anfang der Phase liegt. Diese Bedingung wird am besten dadurch erfüllt, daß man erstens darauf achtet, daß beim Erhitzen des Regenerators praktisch die ge-Suitably, it is ensured that the temperature of the refractory filling material of the regenerators is not excessively high, so that exceed at any stage of the cyclic operation, the temperature of the preheated reactants 800 0 C. Operation is preferably also carried out in such a way that during that phase of a cycle in which the preheated steam-methane mixture emerges from a specific regenerator, its temperature is subject to as little fluctuations as possible and, above all, there is no significant tendency for the preheating to occur. Regenerator supplies a preheated steam-methane mixture, the temperature of which is lower at the end of the phase than at the beginning of the phase. This condition is best met by first ensuring that practically the
009828/0566009828/0566
samte feuerfeste füllmasse auf eine gleichmäßige Temperatur von wenig mehr als 800 0C gebracht wird, und zweitens dadurch, daß das vorzuerhitzende Waeserdampf-Methan-Gemisch so hindurchgeleitet wird, daß praktisch das ganze Gemisch in die Nähe dieser Temperatur vorerhitzt wird, so daß beim Beginn der nächsten Heizphase des Regenerators fast die ganze feuerfeste Masse im Regenerator die Eintrittstemperatur des Methan— Wasserdampf-Gemisches hat (oder nahe daran liegt), bevor diese an den Vorerhitzern ankommt.entire refractory filling compound is brought to a uniform temperature of little more than 800 0 C, and secondly by the fact that the Waeserdampf-Methane mixture to be preheated is passed through so that practically the entire mixture is preheated to near this temperature, so that at the beginning During the next heating phase of the regenerator, almost the entire refractory mass in the regenerator has the inlet temperature of the methane-water vapor mixture (or is close to it) before it arrives at the preheater.
Das Erhitzen der Regeneratoren kann durch Steuerung der Temperatur der während der Aufheizphase den Regeneratoren zugeführten Verbrennungsprodukte von Methan und Luft, z.B. indem man überschüssige Luft verwendet, erfolgen; jedoch ist es wirkungsvoller, die Verbrennungsprodukte, die sich bei ihrem Durchgang durch den Regenerator abgkühlt. haben, zurück-zuleiten und mit den eintretenden Verbrennungsprodukten zu vermischen. Während des Zyklus, in dem der Regenerator 12 erhitzt wird, werden die Verbrennungsprodukte des Methans und der Luft, die durch das Rohr 11 strömen, durch Zumischung von Gasen, die einen Teil ihrer fühlbaren Wärme an den Regenerator 12 abgegeben haben, durch das Rohr 13 geströmt sind und mit Hilfe des Gebläses 17 durch H angesaugt und durch 16 gepumpt wurden, auf eine geeignete Temperatur abgekühlt. Der Teil des Gasstromes, der durch I3 strömt und der nicht zurückgeleitet wird, wird über den Kamin 25 in die Atmosphäre abgeleitet, und die Temperaturregelung erfolgtThe heating of the regenerators can be done by controlling the temperature the combustion products of methane and air fed to the regenerators during the heating phase, e.g. by excess air is used; however, it is more effective to reduce the products of combustion that result from their Passing through the regenerator is cooled. have to lead back and to mix with the incoming combustion products. During the cycle in which the regenerator 12 is heated, the products of combustion of the methane and the air flowing through the pipe 11 are admixed of gases which have given up part of their sensible heat to the regenerator 12, flowed through the pipe 13 and have been sucked in through H and pumped through 16 with the aid of the fan 17, cooled to a suitable temperature. The part of the gas stream which flows through I3 and which is not returned is via the chimney 25 into the Atmosphere derived, and the temperature control takes place
009828/0566009828/0566
Dadurch., daß die Anteile des durch 13 fließenden Stromes zwischen 14 und 25 aufgeteilt werden.As a result, that the components of the current flowing through 13 split between 14 and 25.
Die Beheizung des Regenerators 12' erfolgt in entsprechender Weise, wobei es zweckmäßig ist, ein einziges Gebläse 15 zwischen den beiden Heizsystemen für die Regeneratoren zu verwenden.The regenerator 12 'is heated in a corresponding manner Way, whereby it is expedient to have a single fan 15 between the two heating systems for the regenerators use.
Das vorstehend unter Berücksichtigung der Zeichnung beschriebene Verfahren hat gegenüber den üblichen zyklischen Refor-¥ mierverfahren den Vorteil, daß der Katalysator der Wasserdampf-Reformierstufe arbeiten kann, ohne daß er einer schnell wechselnden oxydierenden und reduzierenden Atmosphäre oder TemperaturSchwankungen bzw. Temperaturen oberhalb 800 0O ausgesetzt ist. Auch die TemperaturSchwankungen im Katalysatorbett, die beim Betrieb eines einzigen Regenerators auftreten, sind unbedeutend. Weiterhin gestattet die Ausführungsform des Verfahrens, bei dem zwei Regeneratoren verwendet werden, wie es im Zusammenhang mit der Zeichnung beschrieben wurde, daß das Verfahren kontinuierlich mit einem maximalen Durchsatz durch das Katalysatorgefäß unter sehr gleichmäßigen Bedingungen betrieben werden kann.The method described above, taking into account the drawing, has the advantage over the usual cyclic reforming ¥ mierverfahren that the catalyst of the steam reforming stage can work without being exposed to a rapidly changing oxidizing and reducing atmosphere or temperature fluctuations or temperatures above 800 0 O. is. The temperature fluctuations in the catalyst bed that occur when a single regenerator is operated are also insignificant. Furthermore, the embodiment of the process in which two regenerators are used, as has been described in connection with the drawing, allows the process to be operated continuously with a maximum throughput through the catalyst vessel under very uniform conditions.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebene und erläuterte Ausführungsform beschränkt .Of course, the invention is not restricted to the embodiment described and explained above .
009828/0566009828/0566
Die nachstehenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung des Verfahrens gemäß der Erfindung.The following examples serve to further illustrate the process according to the invention.
Algerisches Erdgas, das von schwefelhaltigen Verbindungen "befreit wurde, wurde in einer Vorrichtung, deren Arbeitsweise der des zyklischen Regenerators gemäß der Beschreibung entsprach, mit Wasserdampf vermischt, vörerhitzt und ohne Bei-™ mischung von Luft durch ein Bett eines Wasserdampf-Reformier-Katalysators, das in einem isolierten Gefäß eingeschlossen war, hindurchgeleitet.Algerian natural gas made from sulphurous compounds "was freed, was in a device whose operation corresponded to that of the cyclic regenerator according to the description, mixed with steam, preheated and without the admixture of air through a bed of steam reforming catalyst, which was enclosed in an isolated vessel, passed through.
Druck, ata ·Pressure, ata
Zusammensetzung des Naturgases,
Vol.-$iComposition of natural gas,
Vol .- $ i
CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 85,9 10,3 2,4 ' 1,25 0,15CH 4 C 2 H 6 C 3 H 8 C 4 H 10 C 5 H 12 85.9 10.3 2.4 '1.25 0.15
Gewichtsverhältnis Wasserdampf/Erdgas 3 JWeight ratio water vapor / natural gas 3 J
* Versuch Fr. 1 2 3* Try Fr. 1 2 3
Vorheiztemperatur desPreheating temperature of the
Erdgas-Wasserdampf-Natural gas steam
gemisches, 0C 650 700 750mixed, 0 C 650 700 750
Temperatur des Gemisches
"beim Austritt aus dem Reformiergefäß,
0C 482 502 527 >Temperature of the mixture
"when leaving the reforming vessel, 0 C 482 502 527>
erzeugten Gases, Vol.-?
co2 Composition of
generated gas, vol.
co 2
009828/0866009828/0866
Heizwert des Grases,Calorific value of the grass,
kcal/m^ (BTu/cu.ft.) 5560 (625) 5440 (610) 5O5O (568)kcal / m ^ (BTu / cu.ft.) 5560 (625) 5440 (610) 505O (568)
Wasserdampf und Methan wurden im Gewichtsverhältnis 2,0 : vermischt und so vorerhitzt, daß ein kontinuierlicher Strom des Gemisches mit einer Temperatur zwischen 760 und 780 0C in das erste Katalysatorbett eintrat. Der Druck betrug Z ata.Water steam and methane were in the weight ratio 2.0: mixed and pre-heated so that a continuous flow of the mixture occurred at a temperature of 760-780 0 C in the first catalyst bed. The pressure was Z ata.
Die Umsetzungen im Bett ergaben einen Gasstrom, der nach dem Verlassen der ersten Katalysatorstufe folgende Zusammensetzung (in Vol.-#) hatte:The reactions in the bed gave a gas stream which, after leaving the first catalyst stage, had the following composition (in Vol .- #) had:
CO2 6,0CO 2 6.0
CO 0,6CO 0.6
H2 26,0H 2 26.0
CH4 24,5CH 4 24.5
H2O 42,9H 2 O 42.9
100,0 Die Temperatür des Gemisches betrug 480 - 485 C100.0 The temperature of the mixture was 480 - 485 ° C
Etwa 247 Liter Luft je Kilogramm zur Heformierung eingesetztes föethan (3,95 cu.ft. Luft/lb. Methan) wurden den aus der ersten Stufe anstehenden Gasen zugesetzt, und das Gemisch wurde durch die zweite Katalysatorstufe geleitet. Die Gase verließenAbout 247 liters of air per kilogram used for heating foethane (3.95 cu.ft. air / lb. methane) were the ones from the first Stage gases were added and the mixture was passed through the second stage catalyst. The gases left
009828/0566009828/0566
diese Stufe "bei 500 0C und hatten folgende Zusammensetzung (in VoI.-#):this stage "at 500 0 C and had the following composition (in VoI .- #):
C0„ 6,7C0 "6.7
C. rC. r
CO 1,0CO 1.0
H2 28,0 OH4 21,3H 2 28.0 OH 4 21.3
N2 3,8N 2 3.8
H2O 39,2 H 2 O 39.2
100,0100.0
Der Wasserdampf wurde kondensiert, und das trockene Gas hatte folgende Zusammensetzung (in Vol.-#):The water vapor was condensed and the dry gas had the following composition (in Vol .- #):
CO2 11,1CO 2 11.1
CO T, 6CO T, 6
H2 46,1H 2 46.1
CH4 35,0CH 4 35.0
N2 6,2 N 2 6.2
100,0100.0
Das Gas eignete sich zur Verteilung als Stadtgas und hatte einen Heizwert von etwa 4450 kcal/m·^ (500 "btu/cu.ft.), ein spezifisches Gewicht (verglichen mit Luft =1) von 0,469 und eine Wo"b"be-Zahl von 730.The gas was suitable for distribution as town gas and had a calorific value of about 4450 kcal / m · ^ (500 "btu / cu.ft.), a specific gravity (compared to air = 1) of 0.469 and a Wo "b" be number of 730.
009828/0568009828/0568
Von schwefelhaltigen Verbindungen befreites Erdgas wurde in einer Vorrichtung, deren Betriebsweise der des zyklischen Regenerators der Beschreibung entsprach, mit Wasserdampf vermischt, vorerhitzt und durch ein erstes Bett eines Wasserdampf-Reformierkatalysators geleitet. Die aus der ersten Stufe austretenden Gase wurden mit Luft vermischt und durch ein zweites Bett eines Wasserdampf—Reformierungskatalysator3 geleitet. Die aus der Reformiervorrichtung austretenden G-ase wurden abgekühlt, wobei unzersetzter Wasserdampf kondensiert wurde.Natural gas freed from sulfur-containing compounds was used in a device whose mode of operation corresponded to that of the cyclic regenerator as described, mixed with water vapor, preheated and passed through a first bed of steam reforming catalyst. The one from the first Exhaust gases were mixed with air and passed through a second bed of steam reforming catalyst3 directed. The exiting from the reformer Gases were cooled, with undecomposed water vapor being condensed.
Zusammensetzung des Erdgases vor der Entfernung von Schwefel, Vol.-7$:Composition of natural gas before sulfur removal, vol -7 $:
CH4 O2H6 C3H8 .C4H10 C5H12 Ng CH 4 O 2 H 6 C 3 H 8 .C 4 H 10 C 5 H 12 N g
80,5 13,3 5,65 0,3 0,1 0,1580.5 13.3 5.65 0.3 0.1 0.15
GfewichtsverhältnisWeight ratio
Wasserdampf/Erdgas 3,18Steam / natural gas 3.18
Temperatur des in das ersteTemperature of the in the first
Katalysatorbett eintretendenEntering catalyst bed
Gemisches, 0C .Mixture, 0 C.
Druck am Eingang zum erstenPressure at the entrance to the first
Katalysatorbett, atü (p.s.i.g.) 4,5 (64)Catalyst bed, atmospheric (p.s.i.g.) 4.5 (64)
Zusammensetzung des Gases beimComposition of the gas at
Austritt aus der ersten Katalysator stuf e, #Exit from the first catalytic converter stage, #
CO Hn CH, NCO H n CH, N
2 .4 "2 22 .4 "2 2
6,35 0,75 20,7 17,4 0,1 54,7 00982 8/0566 6.35 0.75 20.7 17.4 0.1 54.7 00982 8/0566
Temperatur des aus der erstenTemperature of the first
Katalysäorstufe austretendenExiting catalyst stage
Gases, 0C * " 526Gas, 0 C * "526
Luftzusatz nach der erstenAir addition after the first
Katalysatorstufe, Liter je kgCatalyst level, liters per kg
(cu.ft./ib.) Erdgas zur Reformierung 17,9(2,87)(cu.ft./ib.) natural gas for reforming 17.9 (2.87)
Temperatur der Gase am Ausgang derTemperature of the gases at the outlet of the
zweiten Katalysatorstufe, 0C 520second catalyst stage, 0 C 520
Zusammensetzung des Gases am Ausgang
der zweiten Katalysatorstufe, Vl$Composition of the gas at the outlet
the second catalyst stage, Vl $
CO2 CO H2 CH4 N2 H2OCO 2 CO H 2 CH 4 N 2 H 2 O
6,4 0,8 20,45 16,5 2,3 53,556.4 0.8 20.45 16.5 2.3 53.55
Eigenschaften des Gases am Ausgang der zweiten Katalysatorstufe naeh dem Abkühlen
und Kondensieren von Wasserdampf:
Zusammensetzung, Vol.-^:Properties of the gas at the outlet of the second catalyst stage after the cooling and condensation of water vapor:
Composition, vol .- ^:
CO2 CO H2 CH4 N2 CO 2 CO H 2 CH 4 N 2
13,8 1,7 44,0 35,65 4,9513.8 1.7 44.0 35.65 4.95
Heizwert, kcal/m3 (Btu/cu.ft.) 4430 . (498)Calorific value, kcal / m 3 (Btu / cu.ft.) 4430. (498)
Spezifisches Gewicht (Luft =1) 0,500Specific weight (air = 1) 0.500
Wobbe-Zahl 705Wobbe number 705
! Von schwefelhaltigen Verbindungen befreites algerisches Erdgas wurde bei insgesamt 5 Atmosphären Druck in einer Vorrichtung, deren Arbeitsweise der des zyklischen Regenerators l nach der Beschreibung entsprach, mit Wasserdampf und Luft vermischt, vorerhitzt und über eine einzige Stufe eines! Algerian natural gas freed from sulfur-containing compounds was mixed with steam and air at a total of 5 atmospheres pressure in a device whose operation corresponded to that of the cyclic regenerator 1 according to the description, preheated and over a single stage one
009828/0566009828/0566
handelsüblichen Reformierkatalyaators, der autotherm gefahren wurde, geleitet. Das aus der Reformiervorrichtung austretende Gas wurde abgekühlt, wobei unzersetzter Wasserdampf kondensiert wurde.commercial Reformierkatalyaators, which drove autothermally was directed. The gas emerging from the reformer was cooled, with undecomposed water vapor condensing became.
Zusammensetzung des Erdgases,Composition of the natural gas,
CH4 °2H6 C3H8 σ4Η1Ο G5H12 85,9 10,3 2,4 1,25 0,15 CH 4 ° 2 H 6 C 3 H 8 σ 4 Η 1Ο G 5 H 12 85.9 10.3 2.4 1.25 0.15
Gewichtsverhältnis Wasserdampf/ErdgasWeight ratio water vapor / natural gas
Versuch Nr, 1 2 3Experiment number 1 2 3
Luftzusatz, GewichtsteileAir addition, parts by weight
je Gewichtsteil Erdgas 0,25 0,3 0,3per part by weight of natural gas 0.25 0.3 0.3
Temperaturen, 0CTemperatures, 0 C
Eingang des Reformierkatalysators 65Ο 710 78ΟInput of the reforming catalyst 65Ο 710 78Ο
Ausgang des Reformierkatalysators 500 522 542Reforming catalyst outlet 500 522 542
Endgaszusammensetzung,
VoI ,..£1Tail gas composition,
VoI, .. £ 1
GO2 GO 2
σο H2 σο H 2
N2 N 2
Heizwert, kcal/nr*Calorific value, kcal / nr *
(Btu/cu.ft.) 4800(540) 4640(521) 4980(503)(Btu / cu.ft.) 4800 (540) 4640 (521) 4980 (503)
Wobbe-Zahl 746 725 720Wobbe number 746 725 720
009828/0560009828/0560
Versuch Nr. 3 veranschaulicht speziell die Erzeugung von üblichem Stadtgas durch geeignete Auswahl der Vorheiztempe ratur und des Verhältnisses zwischen der dem Wasserdampf zugesetzten Luft {undExperiment No. 3 specifically illustrates the production of common town gas by suitable selection of the preheating temperature temperature and the ratio between the air added to the water vapor {and
Der in den obigen Beispielen verwendete Katalysator war eine Standardmarke eines handelsüblichen, für hohe Temperaturen geeigneten Wasserdampf-Reformierkatalysators aus Nickel und Tonerde. Selbstverständlich können bei dem Verfahren gemäß der Erfindung auch andere, bei hohen Temperaturen beständige Wasserdampf-Reformierkatalysatoren verwendet werden.The catalyst used in the above examples was a standard brand of one commercially available for high temperatures suitable steam reforming catalyst made of nickel and alumina. Of course, in the method according to According to the invention, other steam reforming catalysts which are stable at high temperatures can also be used.
- Patentansprüche -- patent claims -
009828/0566009828/0566
Claims (12)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB2974466 | 1966-07-01 | ||
GB20862/67A GB1186865A (en) | 1966-07-01 | 1966-07-01 | A process for producing Combustible Gases |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1645842A1 true DE1645842A1 (en) | 1970-07-09 |
Family
ID=26254944
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19671645842 Pending DE1645842A1 (en) | 1966-07-01 | 1967-06-30 | Process for the production of combustible gases |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1645842A1 (en) |
ES (1) | ES342417A1 (en) |
-
1967
- 1967-06-28 ES ES342417A patent/ES342417A1/en not_active Expired
- 1967-06-30 DE DE19671645842 patent/DE1645842A1/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES342417A1 (en) | 1968-07-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69004067T2 (en) | Steam reforming. | |
DE1417796C3 (en) | Process for producing a hydrogen-rich gas | |
DE60025124T2 (en) | Method and apparatus for hydrogen production by reforming | |
DE69221556T2 (en) | Synthesis gas generation | |
DE69702581T2 (en) | Steam reforming process | |
DE3685797T2 (en) | CLAUS PROCESS FOR THE PRODUCTION OF SULFUR IN PRESENTLY INCREASED QUANTITIES OF OXYGEN. | |
DE69114056T2 (en) | Efficient thermal melting and fuel forming for glass melts. | |
DE2529591A1 (en) | METHANOL PRODUCTION METHOD | |
EP0110093B1 (en) | Apparatus for obtaining a produce gas containing hydrogen and carbon monoxide | |
DE1567639A1 (en) | Process for reforming light hydrocarbons | |
DE2657598A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING A CARBON-MONOXY-THICK GAS | |
DE2065892C3 (en) | Process for the simultaneous production of two separately occurring synthesis gas streams | |
DE2263343C2 (en) | Process for generating a reducing gas | |
DE1567608C3 (en) | Process for the production of a hydrogen-containing gas at elevated pressure, in particular for the synthesis of ammonia | |
DE2141875A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING A REDUCING GAS | |
EP0215930B1 (en) | Process for the production of heat energy from synthetic gas | |
DE1645842A1 (en) | Process for the production of combustible gases | |
DE2022076C3 (en) | Process for the catalytic steam reforming of hydrocarbon feedstocks | |
DE1567710A1 (en) | Process for the production of synthesis gases for ammonia and methanol synthesis | |
DE2704465A1 (en) | Methane prodn. by coal hydrogasification - with hydrogen produced by methane cracking in furnace heated by char | |
DE2164008C3 (en) | Process for the production of reducing gas | |
DE970913C (en) | Process for the catalytic production of methane or methane mixtures from carbon oxide and hydrogen or gas mixtures containing such | |
DE2437907A1 (en) | METHOD AND APPARATUS FOR EXTRACING REDUCING GAS UNDER PRESSURE AND AT HIGH TEMPERATURE | |
DE102015004213A1 (en) | Process and plant for the production of synthesis gas | |
DE3336649A1 (en) | Process for the combined preparation of methanol and ammonia |