DE1905604B2 - Verfahren zur Herstellung von Synthesegas - Google Patents

Description

erst außerhalb der Brennermündung mit dem Sauer- brennung benöt.gte Sauerstoff zugefuhr wird Geeig

stoff umsetzt, z. B. indem man als Brenner eine kon- net ist beispielsweise cn Brenner, wie er in Jen

zentrische Anordnung von zwei Rohren verwendet, ⁶S deutschen Patentschriften 10 61303 und 10 80

wobei im Außenrohr die Kohlenwasserstoffe mit beschneben wird. . . _f|_üssise

Dampf vermischt werden und durch das Innenrohr Die Ausgangsstoffe sind gasförmige ^fNj

der Sauerstoff zugeführt wird. Kohlenwasserstoffe, ;:. B. Methan, Benzin, insbeson-

Dampf ve

der Sauerstoff zugeführt wird.

dere aber Rohöl oder schweres Heizöl, die in einer 25 mm am Innenrohr aufgetreten. Diese Abbrände geeigneten Vorrichtung gemischt und gegebenenfalls zwingen bereits zum Auswechseln des Sauerstoffrohrs, nach einer Vorerhitzung auf 250 bis 500°C dem Nach der Zumischung der oben angegebenen Wasser-Außenrohr des Brenners zugeführt »verden. Der für dampfmenge zum Sauerstoff wurden auch «ach einer die Erhitzung und Teilverbrennung erforderliche 5 Laufzeit von 30 Tagen am Innenrohr keinerlei VerSauerstoff wird, nach dem er zweckmäßigerweise vor- änderungen an der Brennermündung mehr festgestellt, gewärmt worden ist, durch das Innenrohr des Brenners
eingeführt. An Stelle von reinem Sauerstoff fann man

aber auch eine mit Sauerstoff angereicherte Luft ver- Beispiel

wenden. Der erfindungEgemäß dem Sauerstoffstrom ίο In einem Brenner einer Synthesegasanlage, wie er in

beizumischende Wasserdampfanteil kann unter dem der Abbildung schematisch dargestellt ist, werden

erforderlichen Druck und der erforderlichen Tempe- 13700 kg/h schweres Heizöl in einer Vorheizschlange

ratur von vornherein dem Sauerstoff zugegeben wer- mit 6800 kg/h Wasserdampf unter einem Druck von

den. Man kann aber auch so verfahren, daß man den 85 at bei 320 C vorgemischt und durch das Außen-

Wasserdampf über eine unmittelbar vor der Einfüh- 15 rohr 1, das mit einer Kühlung 2 versehen ist, der

rung der Sauerstoffleitung in den Brenner mündende Brennkammer zugeführt. Gleichzeitig werden durch

Zweigleitung zuführt, so daß die Möglichkeit gegeben das Innenrohr 3 11200 Nm³/h Sauerstoff, der auf

ist, den Wasserdampf erst nach erfolgter Zündung 160 C vorgewärmt ist, mit 300 kg/h Wasserdampf

einzuspeisen. Die erfindungsgemäße Maßnahme ist vermischt, zugeführt. Das sind 1,87 Gewichtsprozent

ohne größeren Aufwand möglich und kann daher auch ao Wasserdampf, bezogen auf Sauerstoff. Die Reaktions-

in bestehende Anlagen verhältnismäßig leicht einge- komponenten werden bei 135O^JC in der dem Brenner

baut werden. Der erforderliche Wasserdampf kann nachgeschalteten Reaktionskammer umgesetzt,

aus der Hauptmenge des Wasserdampfs, die mit den Der Brenner arbeitet störungsfrei, und man erhält

Ausgangskohlenwasserstoffen vermischt wird, abge- 49000 Nm³/h Synthesegas mit 47,7% H₂; 45,5% Co;

zweigt werden, ohne daß hierfür eine Erhöhung der 25 5,1 % CO₂ und 1,7% Inerten. Nach einer Laufzeit von

Gesamtwasserdampfmenge erforderlich wäre. 30 Tagen zeigt das Innenrohr 3 keinerlei Veränderun-

Dem Sauerstoff werden 0,5 bis 5 Gewichtsprozent, gen an der Brennermündung.

insbesondere 1,0 bis 3,0 Gewichtsprozent, Dampf Arbeitet man dagegen in gleicher Weise, jedoch

zugemischt. Die Arbeitsweise bietet auch die einfache ohne Wasserdampfzusatz, so stellt man nach 25 Tagen

Möglichkeit, bei oder nach Abstellen das Innenrohr 30 Laufzeit eine Verkürzung des Innenrohrs 3 um 15 mm

des Brenners mit Wasserdampf freizuspülen. Bei der durch Verschleiß fest. Diese Verkürzung führt bereits

bisherigen Arbeitsweise war im Mittel bei einer Lauf- zu Unregelmäßigkeiten bei der Verbrennung, z. B.

zeit von 20 bis 30 Tagen, abhängig von der jeweiligen kurzfristigen, raschen Änderungen des Druckverlusts

Belastung des Brenners, ein Rückbrand von 10 bis im Brenner.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

¹ A Weitere Schwierigkeiten können dadurch auftreten,

^ α η CHinem Brenner an der Brennerdüse Wirbel-

Patentanspruch: ^da° ^Xl 7L,„_n wodurch die Reaktion an die Aus

ströme auftreten woduirn u ^ _das Brennermaterial

Verfahren zur Herstellung von Synthesegas tnttsoHnung zur« ^_^ _Man ^_{1 versucht}, _{diese und} durch partielle Oxidation von Kohlenwasserstoffen 5 ^υη^™,~; "rfUeiten durch die Anbringung einer ,n Gegenwart von Sauerstoff oder Sauerstoff ent- !^JJS^L⁸^ beheben (vgl. deutsche Patenthaltenden Gasen und Wasserdampf unter erhöh- K-u nrvoτη w ι & ^ _{hierdurch m}i_t einfachen Mitteln tem Druck, in einem Brenner, der aus zwei kon- schnrt iu <w -'j^^,. _gcschützt werden konnte, zentrischen Rohren besteht, wobei man em Ge- aber nur «*» Sauerstoffangriff weiterhin ausmisch von Kohlenwasserstoffen und Wasserdampf » mußte man aas u _{s0 estalten}, daß es

durch das Außenrohr des Brenners und den Sauer- if?,^^

stoff bzw. das Sauerstoff enthaltende Gas durch ^reh°^e" ^^^„ahmen ist es gelungen, eine das Innenrohr des Brenners führt, dadurch Durch diese μ _ff -_{ff auf das äußere}

ge k e η η ζ e i c h η e t, daß man dem Sauerstoff Erosion oder «»**££ _und ⁵ _die Betriebszeit des 0,5 bis 5,0 Gewichtsprozent Wasserdampf bei- .5 B™ⁿ"^_tI|" _hJ|_{ich zu} erhöhen .Es ist jedoch nicht mischt. gefu^ien Verschleiß des Sauerstoff führenden

fnnenrohrs zu beseitigen. Dieser Verschleiß des InnenrohrTmacht sich durch eine verhältnismäßig rasche

Verkürzung ζ B. 0,5 bis 1,0 mm,Tag bemerkbar.

ti £ Abstand des Innenrohrs von der Brenner-Öffnung zu groß geworden, dann sind diejenigen Geg fü die-^Sl

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Synthese- schwmdigkeiten fur ^d* _{um üie KeaK}.

gas (Kohlenoxid und Wasserstoff) durch teilweise nicht ^«r gegeben *^e^J^ « _z'_{u halten Ein}

Verbrennung von Kohlenwasserstoffen, insbesondere »5 tion außerhalb der Brennen, s _{Brenneröffnung}

von flüssigen Kohlenwasserstoffen, in Gegenwart von ^^^^d^'"_lSneScreli Verschleiß des

Wasserdampf mit reinem Sauerstoff oder mit Sauer- fuhrt zu einem ^no Kühlung nicht

stoff angereicherter Luft bei erhöhtem Druck. ^uTSchutz des Äußenrohrs ausreicht.

Es ist bereits aus der deutschen Patentschrift ^me _c ^{hr zu}^ ^S^"^lZJ_unden _daß man die Nachteile der

10 41013, sowie aus der deutschen Patentschrift 3o Es wurd nun ^

10 65 386 bekannt, Kohlenwasserstoffe mit Sauerstoff f-shengen Arbe,,«^me _w^_tl|o|fen

oder Sauerstoff enthaltenden Gasen in Gegenwart von fur d* part eile «Ration erhöhtem

Wasserdampf zu Synthesegasen umzusetzen. Es ist zur Herstellung von^ ^S^S _{aus zwei konzen}.

auch bereits vorgeschlagen worden, zusammen m.t Druck ⁱⁿ «^^^„Sidet. wenn man das

Wasserdampf oder an dessen Stelle das endotherme 35 ^ M^n^n Rohren^nne _Wasserd

Vergasungsmittel CO₂ anzuwenden. Bezüglich der f^fj^molT^Lcrs und den Sauerstoff

Zugabe des Wasserdampfs ist in den zitierten Paten - *^ΛΚ^*™^\^<^κ_Ια_β Gas durch das kon-

schriften lediglich erwähnt, daß dieser gegebenenfalls ^- ^^toff ^¹™^, _{in die} Brennkammer

den Kohlenwasserstoffen oder dem Sauerstoff bzw. ^zenJ"^sc,^he'"^"/,i",,,! Sauerstoff 0 5 bis 5,0 Gevv.chts-

dem Sauerstoff-haltigen Gas zugegeben werden kann. 4< > e«r«fuhrt und dabei dem Sauerstott υ,5 o.s λ

Im übrigen betreffen beide Schriften die Erzielung Prozent Wa«rdampf beimischt

einer ausreichenden Brenngeschwindigkeit bei schwe- Die vorliegende Erfindung^ betnm e

ren bzw. vollständig verdampfbaren Kohlenwasser- ^TÄ^^^^^ von^Sa,

in diesen Patentschriften ist ebenso wie in den 45 erstoff oder ^X^^t^^

deutschen Patentschriften 10 61 303 und 10 80 079 ein serdampf unter erhöhtem Druck, m

Brenner beschrieben, der aus 2 konzentrischen Rohren der aus zwei konze

besteht. ^{man ein Gemisc}" ^v<

Die bei der teilweisen Verbrennung von Kohlen- serdampf durch das

Wasserstoffen mit Sauerstoff oder mit Sauerstoff ange- 5° Sauerstoff bzw. das Brenners tunrt

reicherter Luft in Gegenwart von Wasserdampf herr- serdampf durch das 1""""Jf**LS _daß dem

sehenden Temperaturen stellen an die Konstruktion Dieses Verfahren ist dadurch' ^"^j'^^S

und das Material eines Brenners besondere Anforde- Sauerstoff 0,5 bis 5,0 Gewichtsprozent Wasserdampt

rungen. Bei der teilweisen Verbrennung von Kohlen- beigemischt werden.

λ . i stoffen werden Temperaturen zwischen 1100 und 55 Das erfmdungsgemaße Verfahren ist 1500 C erzeugt. Bei dieser Temperatur ist die Reak- wendbar in den fur die oartielle Oxydatic