DE2404139A1 - Verfahren zur erhoehung des methangehaltes von methanhaltigen gasen - Google Patents
Verfahren zur erhoehung des methangehaltes von methanhaltigen gasenInfo
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Description
PATENTANWÄLTE D 59 Siegen
DIPL-ING. ERICH SCHUBERT Marburger Tor 2 - Postfach 46:
DIPL-ING. ROLF PÜRCKHAUER Telef°n: <0271>54070
Telegramm-Anschrift: Patschub, Sieg
74 O14 kü/g - 2 9. JAN. 1974
BRITISH GAS CORPORATION, 59 Bryanston Street, London W1A 2AZ
I1Ur diese Anmeldung wird die Priorität aus der "britischen
Patentanmeldung Nr. 04601/73 vom 30. Januar 1973 beansprucht
Verfahren zur Erhöhung des Methangehaltes von methanhaltigen Gasen
Die Erfindung bezieht sich auf die Erzeugung von methanhaltigen
Gasen durch kataIytische Dampf-Umformung von Kohlenwasserstoff-Ausgangsmaterialien.
In der britischen Patentschrift 994- 278 ist ein Verfahren
zur Erzeugung methanhaltiger Gase beschrieben, bei dem Paraffin-Kohlenwasserstoff-Vorratsdampf
und Wasserdampf durch ein Bett aus einem Nickelkatalysator bei einer Temperatur zwischen 350
und 6000G geleitet wird und ein Teil der Auslaßgase rückgeführt
und mit Kohlenwasserstoffdampf und Wasserdampf gemischt wird, damit diese vor dem Durchgang des Gemisches durch das Bett des
Nickelkatalysator reagiert, wodurch das Bett auf einer Temperatur von mindestens 4000C gehalten wird.
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Aus der GB-PS 1 265 4-81 ist ein weiteres Verfahren zur
Erzeugung von methanhaltigen Gasen bekannt, "bei dem mit einem
Gas, welches durch Hindurchschicken, eines Gemisches aus Wasserdampf
und einem Paraffin-Kohlenwasserstoff durch ein Bett aus einem Dampf-Umbildungskatalysator erzeugt wird, folgende Verfahrensschritte
ausgeführt werden:
1. Kühlung des Gemisches mit einer weiteren Menge von mindestens einem der Reaktionsteilnehmer,
2. das auf diese Weise gebildete Gemisch wird durch ein zweites katalytisches Bett geschickt, um den Anteil von
Methan zu erhöhen, und
3. Herausnehmen von Wasserdampf aus den Gasen, welche das zweite Katalysatorbett verlassen, um auf diese Weise
ein Gas zu erzeugen, welches mindestens 85 Volumenprozent
Methan (auf einer trockenen CO^-Basis) enthält, im typischen Falle von etwa 91 bis 96% Methan.
Die Temperatur des Katalysatorbetts der ersten Stufe kann innerhalb eines Bereiches von 400° bis 55O0G gehalten werden.
Es wurde nunmehr herausgefunden, daß erhöhte Konzentrationen von Methan erzielt werden können und daß die Temperatursteuerung
des Katalysators schneller erzielt werdan kann, indem man eine katalytische Umbildungsreaktion, betreibt, wobei das Katalysatorbett
auf einer Temperatur von nicht mehr als 400 C gehalten wird und wobei zumindest in der zweiten Stufe ein Teil der Produktgase
der zweiten Stufe nach dem Einlaß der zweiten Stufe rückgeführt wird. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die
Möglichkeit geschaffen, Niedrigtemperaturreaktionen aufrechtzuerhalten, die für die Erzeugung von Gasen, welche einen hohen
Methangehalt haben, konduktiv sind.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Erhöhung des Methangehaltes
in methanhaltigen Gasen geschaffen, welches darin be-
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steht, daß ein Gas, welches Dampf eines Kohlenwasserstoff-Ausgangsstoffes,
Methan, Wasserstoff und Wasserdampf aufweist, in ein erstes Bett eines Dampf-Umbildungskatalysators eingebracht
und ein Teil des vom Katalysatorbett erzeugten Gases nach dem Einlaß des Katalysatorbetts ,rückgeführt wird, damit er dem zur
Reaktion zu bringenden Gas vor dem Durchgang des Gemisches durch das Katalysatorbett beigemengt wird, und daß die Temperatur des
Gases, des Rückführgases und/oder des Gemisches so eingeregelt wird, daß bei Reaktion die Temperatur des Katalysatorbetts auf
nicht mehr als 400 0 gehalten wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann der Wasserstoff- und Methangehalt des über dem Katalysator zur
Reaktion zu bringenden Gases, einschließlich des im Rückführgas enthaltenen Wasserstoffs und Methans, dadurch erzielt werden, daß
eine Wasserdampf-Umbildungsreaktdon eines Wasserdampf- und Kohlenwasserstoffdampfgemisches
über einem geeigneten Katalysator (im nachfolgenden als "zweiter" Katalysator bezeichnet) ausgeführt
wird. Der dem System zur Reaktion über beiden Katalysatorbetten zugefügte Kohlenwasserstoff kann das gleiche Material sein,
und vorzugsweise ist für ein gegebenes Volumen der Gesamtkohlenwasserstoffe, die dem System zugegeben werden, das Verhältnis
des dem zweiten Bett zugeführten Kohlenwasserstoff zu dem dem ersten Bett zugeführten 60:40.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel können Methan- und Wasserstoffgehalte des zur Reaktion zu bringenden Gases, einschließlich
des Gehaltes, der aus dem Rückführgas abgeleitet wird, dadurch geschaffen werden, daß Koksofengas in das über dem
ersten Katalysatorbett zur Reaktion zu bringende Gemisch einbezogen wird.
Die Verwendung von niedrigen Tmeperaturen in Wasserdampf- ■
Umformungs- oder Wasservergasungsreaktionen begünstigt die Er^- '
zeugung von Gleichgewichtsgasen mit hohem Methangehalt, Dieser Vorteil wird öedochjwieder aufgehoben durch den Umstand, daß die
Lebensdauer des Katalysators im allgemeinen ernsthaft beein-
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trächtigt wird, insbesondere dort, wo schwerere Ausgangsmaterialien
verwendet werden. Es ist aufgrund der Erfindung festgestellt worden, daß es möglich ist, bei Temperaturen von 40O0C
und darunter zu arbeiten, ohne daß die Kachteile in Bezug auf die Katalysatorlebensdauer auftreten, und zwar dadurch, daß eine
ausreichende Zufuhr von Wasserstoff am Einlaß des Reaktionsbehälter
sichergestellt wird. Diese Zufuhr wird sowohl durch Zuführen von Wasserstoff zur Reaktion als auch durch Rückzirkulierung
um das Reaktionsgefäß herum aufrechterhalten. Die Rückzirkulierung
hat außerdem den Vorteil, daß sie in der Lage ist, die Temperaturregelung am Katalysatorbett günstiger zu beeinflüßen.
Offensichtlich hält die ausreichende Menge von Wasserstoff von der zur Reaktion zu bringenden Menge von Ausgangsmaterialien
ab. So wird der Parameter als Verhältnis von Wasserstoff zum Ausgangsmaterial ausgedrückt.
Vergleichsversuche zur Bestimmung der Einwirkung des Hp/ Ausgangsmaterial-Verhältnisses auf die Katalysatorlebensdauer
unter Anwendung eines Zweistufen-Reaktionsgefäßes gemäß dem ersten oben beschriebenen Ausführungsbeispiels wurden ausgeführt.
Zur Erleichterung der Bezugnahme wird das erste Katalysatorbett mit HG-Stufe und das zweite, Stromaufwärtsbett, mit CRG-Stufe
bezeichnet.
Bei 25 Atmosphären Druck ist das Hp-Zufuhrverhältnis für die
HG-Stufe für eine 5O:5Q-CRG/HG-Spaltung etwa 5,Oft5.Ib"1, und
um eine annehmbare Katalysatorlebensdauer zu erhalten, ist eine Vorwärmung für die HG-Stufe von 4000C für ein Schwernaphtha
(185°C.FBP) notwendig (Spalte B, Tabelle I).
Für die gleiche Zufuhrspaltung bei einer 350 -Vorheizung
wird die Katalysatorlebensdauer auf etwa 1/3 herabgesetzt. Die Katalysatorlebensdauer wird verbessert durch Ausweitung der
Zuführungsspaltung auf 60/40 (CRG/HG): D.h. der Wasserstoffge-
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halt aus den GRG-Gasen nahm mit Bezug auf die frische Zuführung,
die HG-Stufe zugefügt wurde, zu. Tabelle I zeigt die Wirkung der Zuführungsspaltung auf das H2/Zuführungs-Verhältnis
und somit die Katalysatorlebensdauer.
Test CRG-Dampf/Zufuhr Vorwärmung (0C) |
A
2,0 450 |
B 2,0 450 |
G 1,6 450 |
D 2,0 450 |
HG-Gesamt S/P
Vorwärmung ( C) Auslaß (0C) Spaltung |
1.0 350 475 50/50 |
2,0
400 502 50/50 |
1,0 350 463 63/37 |
1,2
400 485 60/40 |
Katalysator-Lebens
dauer |
0,3 | 1 | 1.3 | 5.7 (willkürIi ehe Einheiten) |
H2/Naphtha-Verhältnls
(FT3.LB"1) |
5.2 | 5.2 | 7,7 | 7.8 |
TEST A - ergab | schlechte Leistung. | |||
TEST B - ersrab | verbesserte Li | (durch Erhöhung der | ||
eistune |
TEST C
Katalysator-Lebensdauer auf das Dreifache).
zeigte eine fünffache Erhöhung der Katalysator-Lebensdauer
durch Erhöhung der Spaltung (somit Erhöhung des H2/Zufuhr-Verhältnisses) und Betreiben
des Dampf/Naphtha-Verhältnisses in der CRG-Stufe bei 1,6.
TEST D
zeigte eine fünffache Erhöhung über B, wobei bei der
gleichen HG-Vorwärmung gearbeitet wurde.
Λ 0 9 8 31/0395
Eine Erhöhung des Hg/Zufuhr-Verhältnisses von 5»2 auf 7,8
zeigt eine bemerkenswerte Verbesserung der Katalysator-Lebensdauer im Vergleich zur Erhöhung der Vorwärmtemperatur um 50 C. Bei den
obigen Versuchen wurde keine Rückzlrkulierung verwendet. Durch Rückzirkulierung, wie in den Beispielen veranschaulicht, kann
jedoch Extrawasserstoff herumgebracht werden, was die Möglichkeit ergibt, niedrigere HG/Vorwärmungen zu verwenden, wobei Anlagenleistung
gespart wird. Durch Verwendung von niedrigeren Vorwärmtemperaturen wird die Auslaßtemperatur reduziert, wobei
ein Gas erzeugt wird, das reicher an Methan ist, so daß unter gewissen Umständen eine weitere Stufe der Methanierung eingespart
wird.
Eine Kühlung der Einlaßgase des ersten Katalysatorbetts kann allein durch Zufügen von gekühltem Rückführgas oder frischem
Reaktionsteilnehmer erzielt werden t ferner durch eine Kombination
von Reaktionsteilnehmer und Rückführgas und/oder durch äußere Kühlmittel.
Eine Rückzirkulierung bzw. Rückführung von Produktgas des ersten Katalysatorbetts bringt eine Erhöhung der Verhältnisse
von Wasserstoff und Wasserdampf zum Ausgangsmaterial mit sich, wodurch die Steuerung der Bettemperatur verbessert wird. Die
Tendenzen für eine Temperaturerhöhung können leicht durch Veränderung des Verhältnisses des Rückführgases und außerdem durch
das Ausmaß von Kühlung gesteuert werden, welche dem Rückführgas zuteil wird. Das Rückführverhältnis ist als das Verhältnis des
Volumens von Gas, welches rückgeführt wird, zum Volumen von Gas, welches nicht rückgeführt wird, zu definieren. Rückführverhältnisse
innerhalb des Bereiches 0,25-5 werden im allgemeinen als für die erfindungsgemäßen Zwecke ausreichend befunden.
Ein Teil der Auslaßgase der zweiten katalytischen Stufe kann außerdem nach dem Einlaß der zweiten Stufe bei dem Ausführungsbeispiel
rückgeführt werden, wo ein Zweistufen-Reaktionsgefäß verwendet wird. Ferner kann ggf. ein Teil des Produktgases
der ersten Stufe nach dem Einlaß der zweiten Stufe rückzirkuliert
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werden. Rückführgase können vor der Beimischung zu anderen Reaktionsteilnehmern
durch beliebige konventionelle Mittel gekühlt werden, beispielsweise durch Verlustwärmeboiler oder Wärmetauscher,
in denen die durch die Rückführgase abgegebene Wärme ausgenutzt werden kann, um mindestens teilweise frische Reaktionsteilnehmer vorzuwärmen.
Die Kohlenwasserstoff-Ausgangsmaterialien können ein Destillat-Öl sein, z.B. Naphthane, die bis zu 250 C sieden, und L.P.G.Werden schwerere Ausgangsmaterialien verwendet, so ist es angebracht,
ein Wasserstoffhaltiges Gas zu verwenden, um die Vergasung des Ausgangsmaterials zu unterstützen. Ein geeignetes wasserstoff
haltiges Gas ist Koksofengas. Außerdem wird durch Zugabe eines wasserstoffhaltigen Gases die Bildung von Substanzen gehemmt,
welche den Katalysator bedecken und unwirksam machen, und es wird auch die Vergasung des Ausgangsmaterials erleichtert
sowie dadurch die Möglichkeit geschaffen, daß die Methan-Bildungsreaktionen
bei niedrigeren Temperaturen fortschreiten und aufrechterhalten werden können. Wenn das wasserstoffhaltige Gas Oxide
von Kohlenstoff enthält, welche methaniert werden können, so ist es erwünscht, das Gas den Rückführsystemen zuzuführen, um
den Temperaturanstieg besser zu steuern, der durch die hochexothermischen
Methanierungsreaktionen hervorgebracht wird. Wenn sehr hohe Methangehalte erwünscht sind, so ist es angebracht,
einen Hauptteil mindestens von dem wasserstoffhaltigen Gas dem Reaktionsgefäß der zweiten Stufe zuzuführen.
Bei einer Abänderungsform der Erfindung braucht, wenn das ganze
wasserstoffhaltige Gas der zweiten (CRS) Stufe zugegeben wird, zusätzliches frisches Ausgangsmaterial und/oder Wasserdampf vor
der Reaktion der ersten (HG) Stufe nicht zugefügt werden.
Ggf. kann das wasserstoffhaltige Gas dem Ausgangsmaterial
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zugefügt werden, wobei es zweckmäßig sein kann, das Ausgangsmaterial
und den wasserstoffhaltigen Gasstrom vor dem Vorwärmen zu mischen.
Eine Rückzirkulierung kann durch beliebige herkömmliche Mittel erfolgen, z.B. durch ein Gebläse oder eine Strahlpumpe,
wie in der britischen Patentanmeldung Nr. 52382/72 beschrieben, wo sie verwendet werden kann, um dem System die frischen Reaktionsteilnehmer zuzugeben. Ein Dampfejektor kann insbesondere in jenen
Fällen verwendet werden, wo Wasserdampf zugefügt werden muß, um Verfahrensbedingungen zu erfüllen.
Die Katalysatoren, die beim Verfahren nach der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, können jede beliebige von
jenen herkömmlichen sein, die für Dampf-Umbildungsreaktionen verwendet werden und die bei den Temperaturen aktiv sind, bei
denen die Umbildungsreaktionen ausgeführt werden. Besonders geeignete Katalysatoren sind kopräzipitierte Nickel-Aluminlumox±d*Katalysatoren,
beispielsweise jene, die in den britischen Patentschriften 969637, 1150066 und 1 155843 beschrieben sind.
Die Erfindung wird nunmehr anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung beschrieben, die Strömungsdiagramme
von erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen veranschaulichen.
Die Pign.l und 2 sind schematische Diagramme, welche die Verwendung von Einstufen-Reaktionsgefäßen veranschaulichen,
während die Pign. 3 und 4 schematisch die Verwendung von Zweistufen-Reaktionsbehältern
(CRG + HG) darstellen.
Die in den Pign. 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen
können beim Methanieren von Koksofengas verwendet werden, und die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform kann als die HG-Stufe
nach den Pign· 3 und 4 eingebaut werden.
Nach den Pign. 1 und 2 werden frischer Wasserdampf und Ausgangsmaterial
mit Rückführgas gemischt und dem Reaktionsgefäß
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zugeführt. Die Reaktorprodukte werden aufgeteilt, und ein Teil wird einer Kühlung in einem Kühler 13 (Pig. I) unterworfen und
frischen Reaktionsteilnehmern zugemischt. Um eine feinere Temperaturregelung zu erzielen, kann ein Teil des Rückführgases vor
dem Beheizen in einem Vorwärmer 1 mit frischem Reaktionsteilnehmer vermischt und der übrige Teil mit dem vorgewärmten Gemisch
vermischt werden. Eine Kühlung kann durch bloßes Vermischen von Rüäkführgas und frischen Reaktionsteilnehmern (Fig. 2) erzielt
werden, wobei die Reaktionsteilnehmer sich in der Flüssigphase befinden und das Rückführgas als Heizmittel dient.
Nach Fig. 3 wird ein Gemisch aus Wasserdampf und Ausgangsmaterial
einem Vorwärmer 1 zugeführt und das erwärmte Gemisch durch ein katalytisches Reaktionsgefäß 2 (zweites Katalysatorbett'oder
CRG-Stufe) hindurchgeschickt. Ein Teil des ersten Abgases wird über einen Kühler und ein Gebläse 4 nach dem Einlaß
des Reaktionsgefäßes 2 rückgeführt. Der Rest des Abgases der ersten Stufe wird mit frischem Ausgangsmaterial und über eine
Leitung 5 zugeführtem Wasserdampf vermischt und das Gemisch In einem Kühler 6 weiter gekühlt. Das Gasgemisch wird mit RückfÜhrgas
des ersten oder HG-Stufen-Reaktionsbehälters vermischt, welches vom Kühler geliefert wird, und durch das ReaktIonsgefäß
der ersten (HG) Stufe hindurchgeschickt. Ein Teil des Abgases des Reaktionsbehälters der ersten Stufe wird nach dem Einlaß über
den Kühler 8 und das Gebläse 9 rückgeführt; der Rest der Gase der zweiten Stufe wird zur Nachbehandlung und Übermittlung weitergesandt.
Ein Teil des Rückführgases der ersten (HG) Stufe kann zum Reaktionsgefäßeinlaß der zweiten (CRG) Stufe über eine Leitung
10 rückgeführt werden.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform kann wasserstoffhaltiges
Gas dem Rückführstrom des Reaktionsgefäßes der zweiten (CRG) Stufe über eine Leitung 11 und/oder der ersten (HG)
Stufe in Beimischung mit frischen Reaktionsteilnehmern über
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- ίο -
eine Leitung 12 zugeführt werden.
Die Erfindung wird nunmehr durch folgende Beispiele veranschaulicht:
Eine Zweistufen-CRG + HG-Reaktion. wurde bei 25 Atm. Druck unter Verwendung eines Marken-Naphtha LDP 170 ausgeführt. Eine
Apparatur ähnlich der in Fig. 3 dargestellten wurde verwendet, mit der Ausnahme, daß keine Rückzirkulierung um den zweiten (CRG)
Reaktionsbehälter 2 oder Rückführung vom Auslaß des Reaktionsgefäßes 7 nach dem Einlaß Reaktionsgefäß 2 vorhanden war.
Der für den CRG-(2)-und HG-(7^Reaktionsbehälter verwendete Katalysator war ein kopräzipitierter Nickel-Aluminiumoxid-Katalysator. Verfahrensparameter und Gasanalysen werden in der folgenden Tabelle II gegeben - wobei die Gaszusammensetzungen auf nasser Basis angegeben sind. Vergleichsdaten für die Fälle, wo keine HG-Rückführung vorhanden war, werden unter Beispiel IA
angegeben·
Der für den CRG-(2)-und HG-(7^Reaktionsbehälter verwendete Katalysator war ein kopräzipitierter Nickel-Aluminiumoxid-Katalysator. Verfahrensparameter und Gasanalysen werden in der folgenden Tabelle II gegeben - wobei die Gaszusammensetzungen auf nasser Basis angegeben sind. Vergleichsdaten für die Fälle, wo keine HG-Rückführung vorhanden war, werden unter Beispiel IA
angegeben·
Die Prozedur nach Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß eine Rückführung um das CRG-(2)-Reaktionsgefäß zusätzlich
verwendet wurde. Vergleichsdaten sind unter Beispiel 2A
angegeben, wo keine Rückführung um das HG-Reaktionsgefäß herum verwendet wurde.
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Beispiel | 1 | IA | 2 | 2A |
CRG | ||||
CRG-H0/Naphtha-Verhältnis | 7,72 | 7,72 | ||
Einlaßtemp. ( C) | 450 | 450 | 450 | 45O |
Auslaßtemp· ( C) | 500 | 500 | 473 | 473 |
CRG-Zusammensetzung (Vol.55) | ||||
co2 | 12,48 | 12,48 | 12,28 | 12,28 |
CO | 0,45 | 0,45 | 0,28 | 0,28 |
H2 | 8,22 | 8,22 | 6,51 | 6,51 |
CH1, | 32,67 | 32,67 | 33,49 | 33,49 |
H2O | 46,18 | 46,18 | 47,44 | 47,44 |
Rückführverhältnis | - | - | 2,0 | 2,0 |
HG | ||||
Gesamt-Dampf/Naphtha (16/16) | 1,2 | 1,2 | 1,2 | 1,2 |
CRG/HG-Naphtha-Spaltung | 60/40 | 60/40 | 60/40 | 60/40 |
HG-H2/Naphtha-Verhältnis | 11,05 | 7,38 | 8,75 | 5,79 |
Rückführverhältnis | 1|5 | - | 1,22 | - |
Einlaßtemp. ( C) | 350 | 400 | 350 | 400 |
Auslaßtemp. ( C) | 400 | 482 | 400 | 472 |
HG-Zusammensetzung (VoL/S) | ||||
CO2 | 16,36 | 16,52 | 16,37 | 16,52 |
CO | 0,11 | 0,58 | 0,11 | 0,48 |
H2 | 2,41 | 5,63 | 2,39 | 5,14 |
CH4 | 50,69 | 48,81 | 50,70 | 49,11 |
H2O | 30,43 | 28,47 | 30,43 | 28,74 |
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Eine Apparatur ähnlich der in Fig. 2 dargestellten wurde verwendet, um Koksofengas zu methanieren. Die Verfahrensbedingungen
und Ergebnisse sind in Tabelle III angegeben. Die Versuche 3/1 und 3/2 wurden mit Rückführung um das Reaktorgefäß
herum durchgeführt. Das Experiment 3/3 war eine Eontrolle ohne Rückführung.
Das bei jedem Experiment verwendete Koksofengas hatte folgende Zusammensetzung (Vol.%):
CO, co'
CH,
C2H6
C6H6
2 }2
3,0
6,9 4-7,8
25,0
1,2 2,6 0,4
11,9
1,2 100
Der bei jedem Experiment verwendete Katalysator war der gleiche •wie der beim Beispiel 1 verwendete, und die Experimente wurden ausgeführt
bei einem Druck von 25 Atmosphären. Das Kohlenwasserstoff-Ausgangsmaterial war LDF 170-Naphtha.
EXPERIMENT 3/1 | 3/2 | 3/3 |
Reaktionsteilnehmer- Verhältnis KOG (Ft5) 100 Naphtha (Ib) 1 Wasserdampf (Ib) 2 |
100 1 2 |
100 1 2 |
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2Α0Λ139
Einlaßtemperatur 0G | 250 | 25Ο | 25Ο |
Auslaßtemperatur 0 | 400 | 350 | 620 |
H2/Naphtha-Ver- hältnis |
62,54 | 61,55 | 47,8 |
Bückführ-Verhält- nis |
5,26 | 5,67 | — |
Produktgas- Zusammensetzung CO2 |
5,14 | 4,81 | 6,86 |
CO | 0,04 | 0,01 | 2,54 |
H2 | 5,56 | 1,81 | 18,69 |
GH4 | 49,10 | 49,90 | 40,22 |
H2O | 25,41 | 54,45 | 25,74 |
N2 | 8,95 | 9,02 | 8,15 |
100 | 100 | 100 |
409831/0395
Claims (14)
- 74 014 kü/g 2 9. JAN. 1974PatentansprücheV. Verfahren zur Erhöhung des Methangehaltes in methanhaltigen Gasen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gas, welches den Dampf eines Kohlenwasserstoff-Ausgangsmaterials, Methan, Wasserstoff und Wasserdampf enthält, in ein erstes Bett aus einem Dampf-Umformungskatalysator eingegeben wird, daß ein Teil des vom Katalysatorbett erzeugten Gases nach dem Einlaß des Katalysatorbetts rückgeführt wird, damit es mit dem zur Reaktion zu bringenden Gas vor dem Durchgang des Gemisches durch das Katalysatorbett gemischt wird, und daß die Temperatur des Gases, des Rückführgases und/oder des Gemisches so eingeregelt wird, daß bei Reaktion die Temperatur des Katalysatorbetts auf nicht mehr als 4000G gehalten wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Methan- und Wasserstoffkomponenten des Gases durch Reagieren eines Gemisches aus Dampf eines Kohlenwasserstoff-Ausgangsmaterials und Wasserdampf über einem zweiten Bett aus einem Dampf-Umbildungskatalysator vorgesehen wird.
- 3- Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das gleiche Kohlenwasserstoff-Ausgangsmaterial für das erste und das zweite Katalysatorbett verwendet wird, wobei das Verhältnis der Kohlenwasserstoffzufuhr zum zweiten bzw. ersten Bett zwischen 0,8 J 1,2 bis 2 ; 1 beträgt.
- 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der vom zweiten Katalysatorbett erzeugten Gase nach dem Einlaß des zweiten Katalysatorbetts rückgeführt wird, damit dieser Teil mit Kohlenwasserstoff und Wasserdampf gemischt wird,A09831/039Sbevor das Gemisch über den zweiten Katalysator geleitet wird.
- 5· Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der vom ersten Katalysatorbett stammenden Produktgase nach dem Einlaß des zweiten Katalysatorbetts rückgeführt wird, damit dieser Teil mit dem zur Reaktion zu bringenden Gas gemischt wird, bevor das Gemisch über das zweite Katalysatorbett geleitet wird.
- 6· Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5i dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion im zweiten Katalysatorbett zwischen 4000G und 8000G gehalten wird.
- 7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6,. dadurch gekennzeichnet, daß ein wasserstoffhaltiges Gas mindestens einem der in das erste oder zweite Katalysatorbett gelangenden Gasstromes zugegeben wird.
- 8. Verfahren nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß das wasserstoffhaltige Gas Koksofengas ist.
- 9. Abänderungsform des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein wasseratoffhaltiges Gas mit dem in das zweite Katalysatorbett gelangenden Gasstrom gemischt wird, und zwar vor dem Durchgang des Gemisdaes durch das Bett, und daß nur Rückführgas des ersten Katalysatorbetts dem zweiten Katalysatorbett-Gasprodukt zugegeben wird, welches im ersten Katalysatorbett zur Reaktion zu bringen ist.
- 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserstoff- und Methangehalte des Gases, welches über dem ersten Katalysatorbett zur Reaktion zu bringen ist, durch Einbringen von Koksofengas in das Gemisch vorgesehen werden.£09831 /039S
- 11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis10, dadurch gekennzeichnet, daß das Kohlenwasserstoff-Ausgangsmaterial Naphtha ist.
- 12. Verfahren nach einem oder mehreren- der Ansprüche 1 bis11, dadurch gekennzeichnet,, daß der Katalysator für das erste Katalysatorbett ein kopräzipitierter Katalysator aus Nickel-Aluminiumoxid ist.
- 13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis12, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator für das zweite Katalysatorbett ein kopräzipitierter Katalysator aus Nickel Aluminiumoxid ist.
- 14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis13j dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion des ersten Katalysatorbetts bei einer Temperatur von 300° bis 4O0°C ausgeführt wird.409831/0395
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