DE2633768C3 - Verfahren zur Gewinnung von Wasserstoff mit Konzentrationen oberhalb 95 Vol.-°/o - Google Patents

Description

a) das Ausgangsgas nicht weniger als 5 Vol.-% N₂ und/oder CO enthält,

b) die Desorption spätestens dann eingeleitet wird, wenn der Ausgangsbereich (A) nicht weniger als 30% der Länge der Adsorptionsmittelsäule erreicht hat,

c) die Desorption entgegengesetzt zur Adsorptionsrichtung auf einen Druck von weniger als 150 Torr, vorzugsweise weniger als 50 Torr, erfolgt und

d) die Gasgeschwindigkeit bei der Desorption max. 10 cm/sec beträgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor Einleiten des wasserstoffhaltigen Gasgemisches in den Adsorber der Druck im Adsorber mit Hilfe von reinem Wasserstoff auf wenigstens 1 bar erhöht wird.

&
ψ:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Wasserstoff mit Konzentrationen oberhalb 95 Vol.-%, insbesondere oberhalb 99 VoI.-%, aus Gasgemischen, die neben Wasserstoff und Methan mindestens noch eines der beiden Gase N₂ und CO sowie gegebenenfalls noch höhere Kohlenwasserstoffe und CO₂ enthalten, mittels Adsorption in einem Aktivkohle- «dsorber, in welchem im Eingangsbereich (E) CH4, höhere Kohlenwasserstoffe und CO₂ und im Ausgangsbereich (A) N 2 und/oder CO adsorbiert werden, während Wasserstoff den Adsorber verläßt, und in welchem die adsorbierten Gase durch Druckerniedrigung desorbiert werden. — Die Einsatzgase stammen vornehmlich aus Steam-Reforming-Anlagen, Äthylenanlagen, Ammoniakspaltanlagen, Catalytic-Reforming-Anlagen und Anlagen der Chloralkalielektrolyse. Vor der Wasserstoffgewinnung werden diese Gase häufig einer Vorreinigung unterzogen, in der z. B. H₂S₁ COS, Merkaptane und Wasserdampf entfernt werden.

Die Gewinnung des Wasserstoffes erfolgt an Adsorptionsmitteln, nahezu ausnahmslos an Molekularsieben oder Aktivkohlen. Das geschieht in folgender Weise: Die obengenannten Verunreinigungen werden bei zumeist erhöhtem Druck adsorbiert, währenddessen reiner Wasserstoff das Adsorptionsmittelbett (Adsorber) als Produktgas verläßt. Bevor eine der Verunreinigungen das Ende des vom Gas durchströmten Adsorbers erreicht hat, wird dieser regeneriert und der Gasstrom währenddessen durch einen zweiten paralle

len Adsorber geleitet.

Die Regeneration (= Desorption) erfolgt in folgender Weise. Zunächst wird der Druck im Adsorber erniedrigt, und zwar im allgemeinen auf Normaldruck,

teilweise aber auch bis in den Vakuumbereich. Während dieser Druckerniedrigung kann der Adsorber grundsätzlich auch aufgeheizt werden. Doch wird von dieser Möglichkeit weniger Gebrauch gemacht, da das Aufheizen (und das anschließende Abkühlen auf Adsorptionstemperatur!) erhebliche Zeit in Anspruch nimmt. Als Folge davon müssen die Adsorber größer gebaut werden. Außerdem ist ein erheblicher Mehraufwand an Energiekosten erforderlich. Man bevorzugt daher meist die isotherme Ad- und Desorption.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß zur Erzeugung von Wasserstoff die Regeneration durch Druckerniedrigung nicht ausreicht Das gilt vor allem für die meist gewünschten höheren Reinheiten. Es verbleiben auf dem Adsorptionsmittel Restbeladungen von zumeist CH4, höheren Kohlenwasserstoffen und CO2, die im an die Regeneration sich anschließenden erneuten Adsorptionsschritt vom durchströmenden Gas verdrängt werden und in störender Weise den erzeugten Wasserstoff verunreinigen. Eine ausreichende Desorption wird bisher aber in der Weise erreicht, daß zwischen Druckerniedrigung und erneuter Adsorption ein Spülschritt zur Verdrängung und Desorption der Restbeladungen eingeschaltet wird.

Diese Spülung kann z. B. mit einem Teil des erzeugten

JO Produkt-Wasserstoffes erfolgen. Dieser bewirkt eine vollständige Desorption der verbliebenen Restbeladungen. Um die verschiedenen Restbeladungen etwa in der gleichen Zeit herausspülen zu können, wird die Spülung zweckmäßigerweise in der Gegenrichtung zur Adsorption durchgeführt Der große Nachteil dieser Spülung liegt vor allem darin, daß ein nicht unerheblicher Teil des Wasserstoffes als Produktgas verlorengeht. Das gilt auch dann, wenn die Spülung bei verhältnismäßig niedrigen Drücken durchgeführt wird.

Es ist daraufhin auch schon vorgeschlagen worden (vgl. DE-OS 17 69 936 und DE-AS 20 38 261), zur Spülung nicht Produktwasserstoff, sondern einen Teil des zuvor durch Druckerniedrigung gewonnenen Desorptionsgases zu verwenden. Führt man insbesondere die Druckerniedrigung im Gleichstrom zur Adsorptionsrichtung aus und hat man die Adsorption schon relativ weit vor Erreichen des Durchbruchs abgebrochen, so besteht dieses Desorptionsgas am Anfang der Druckerniedrigung, beispielsweise beim

so Entspannen, in der Hauptsache aus Wasserstoff. Dieses Gas ist zum weitgehenden Verdrängen der störenden Restbeladungen geeignet. Es ist allerdings notwendig, am Schluß dieser Spülung noch etwas reinen Produktwasserstoff einzusetzen und auch den Druckaufbau auf Adsorptionsdruck mit reinem Wasserstoff durchzuführen. Letzteres geschieht im Gegenstrom zur Adsorptionsrichtung, um die beim Spülen mit Desorptionsgas noch verbliebenen Restbeladungen zum Eintritt des Adsorbers zurückzudrängen. Als weiterer Nachteil ist

Μ) daher in diesen Fällen die nur teilweise Ausnutzung der Adsorber bei der Adsorption anzusehen.

Sehr oft ist es erforderlich, zur Bereitstellung des Spülgases — sei es reiner Produktwasserstoff oder wasserstoffreiches Desorptionsgas — einen Spülgas-

(vj speicher einzubauen. Das bedeutet einen zusätzlichen apparativen Aufwand

Aus der DE-OS 15 44 009 ist daher schon bekannt, daß man die Adsorber als Spülgasspeicher benutzt, in

dem das Desorptionsgas des einen Adsorbers jeweils zur Spülung des anderen Adsorbers verwendet wird. Um dennoch eine kontinuierliche Produktion an Wasserstoff zu gewährleisten, ist es hierbei aber notwendig, wenigstens drei Adsorber zu betreiben. Meist sind es sogar vier Adsorber, in denen die Schritte Adsorption, Druckerniedrigung, Spülung und Druckaufbau hintereinander ablaufen. Sehr aufwendig ist dabei die Verrohrung der Adsorber untereinander zur Zu- und Ableitung der verschiedenen Gasfraktionen.

Die Aufgabe der Erfindung ist es nun. Wasserstoff mit Konzentrationen oberhalb 95, vorzugsweise oberhalb 99 VoI.-% aus Gasen, die neben H2 und CH4 mindestens noch eines der beiden Gase N₂ und CO sowie gegebenenfalls höhere Kohlenwasserstoffe und CO2 enthalten, durch Ad- und Desorption unter weitgehender Vermeidung der vorbeschriebenen Nachteile zu gewinnen. Der Produktwasserstoff soll unter gleichbleibendem Druck möglichst nahe dem zumeist erhöhten Adsorptionsdruck anfallen.

Einsatzgase sind demzufolge alle soiehe Gase, die neben H2 noch CH₄ sowie gegebenenfalls höhere Kohlenwasserstoffe und CO2, vor allem aber N2 und/oder CO enthalten. Das können Gase aus den bereits in der Einleitung genannten Anlagen (Steam-Reformer, Catalytic-Reformer, Ammoniakrestgas usw.) sein, z. B. dann, wenn keine oder nur eine teilweise Konvertierung von CO zu CO2 vorgenommen wird. Weitere wichtige Gase, auf die die Erfindung anwendbar ist, sind die Produktgase aus Kohleverkokungs- oder -vergasungsanlagen. Nach einer gewissen Vorreinigung liegen z. B. folgende typische Konzentrationen vor·

Aus der Verkokung:

55% H₂,24% CH₄, Π % N₂,6% CO,

2% höhere Kohlenwasserstoffe, 2% CO₂,

aus der Vergasung:

54% Hj, 20% CO, 18% CO₂,7% CH₄,

1 % höhere Kohlenwasserstoffe.

Grundsätzlich wären die oben beschriebenen Verfahren zur Reinwasserstoffgewinnung auch bei diesen hier genannten N₂- und/oder CO-haltigen Einsatzgasen (z. B. gereinigtes Kokereigas) anwendbar, jedoch unter Inkaufnahme der erwähnten Nachteile.

Erfindungsgemäß lassen sich aber diese Nachteile dadurch vermeiden, daß

a) das Ausgangsgas nicht weniger als 5 Vol.-% N₂ und/oder CO enthält,

b) die Desorption spätestens dann eingeleitet wird, wenn der Ausgangsbereich (A) nicht weniger als 30% der Länge der Adsorptionsmittelsäule erreicht hat,

c) die Desorption entgegengesetzt zur Adsorptionsrichtung auf einen Druck von weniger als 150 Torr, vorzugsweise weniger als 50 Torr, erfolgt und

d) die Gasgeschwindigkeit bei der Desorption maximal lOcm/sec beträgt.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird vor Einleiten des wasserstoffhaltigen Gasgemisches in den Adsorber der Druck im Adsorber mit Hilfe von reinem Wasserstoff auf wenigstens 1 bar erhöht.

Der große Vorteil der Erfindung besteht darin, daß zur Durchführung der einzelnen Verfahrensschritte Adsorption, Druckerniedrigung und Spülen nur ein Adsorber notwendig ist, was bedeuten soll, daß kein weiterer Adsorber oder gar ein zusätzlicher Speicherbehälter mit entsprechenden Zu- und Ableitungen zur

Bereitstellung des Spülgases erforderlich ist Selbstverständlich wird man — das gilt aber ganz allgemein in der Adsorptionstechnik — im Hinblick auf eine kontinuierliche Gasgewinnung zwei Adsorber parallel schalten, in denen abwechselnd die Vorgänge Adsorption und Desorption ablaufen. Erfolgt die Desorption durch Entspannen und anschließendes Evakuieren, so verwendet man zwecks besserer Ausnutzung der Vakuumpumpe bekanntlich auch drei Adsorber.

Die Abbildung soll die Erfindung noch näher erläutern. In ihr sind die beiden Adsorptionszonen im Adsorber, die sich aus den grundsätzlich bekannten unterschiedlichen Adsorbierbarkeiten der einzelnen Gase im Gleichgewichtszustand ergeben, gekennzeichnet KWSt steht für »Kohlenwasserstoffe«. Nachdem im Adsorptionsschritt die Adsorptionsfronten unter Abströmen von reinem Wasserstoff die eingezeichneten Positionen im Adsorber erreicht haben, wird im Gegenstrom der Druck durch Entspannen und Evakuieren erniedrigt Die im Ausgangsbereich (A) enthaltenen Gase N2 und/oder CO sowie gegebenenfalls H₂ werden unmittelbar zum Verdrängen und Herausspülen von CH₄, höheren Kohlenwasserstoffen und CO2 im gleichen Adsorber verwendet. Das geht erfindungsgemäß mit dem gewünschten hohen Reinigungseffekt nur dann, wenn bei der Druckerniedrigung die linearen Gasgeschwindigkeiten im Adsorber unterhalb 10cm/sec eingestellt werden. Anderenfalls wird keine vollständige Freispülung erreicht.

Die für den Spülvorgang angegebenen Gasgeschwindigkeiten lassen sich durch entsprechende Dimensionierung der Adsorberquerschnitte, der Rohrleitungsquerschnitte, der Vakuumpumpe und erforderlichenfalls durch den Einbau von regelbaren Drosselventilen einstellen.

Entscheidend für diese Spülung ist weiterhin, daß im Einsatzgas die Komponenten N₂ und/oder CO mit mindestens 5 Vol.-% enthalten sein müssen. Es wurde nämlich gefunden, daß bei Abwesenheit dieser beiden Gase, auch wenn man dann den Adsorber noch nicht einmal bis zum Erreichen des CH₄-Durchbruchs betreibt, keine ausreichende Desorption von CH₄, höheren Kohlenwasserstoffen und CO₂ erzielt werden kann.

Weiterhin wurde überraschenderweise gefunden, daß zur Erzeugung von reinem Wasserstoff lediglich tlüe Spülung des Eingangsbereiches (E), in dem CH₄, höhere Kohlenwasserstoffe und CO₂ adsorbiert werden, not wendig ist. Zur Desorption von N₂ und/oder CO ist, obwohl diese Gase mit mindestens 5 VoI.-% in relativ hohen Konzentrationen vorliegen, keine Spüluru erforderlich, um reinen Wasserstoff mit Konzentrationen oberhalb z. B. 99,9 Vol.-% zu erzeugen.

Über die Länge der beiden Zonen ist folgendes zu sagen. Es wurde gefunden, daß die Desorption von CH₄, höheren Kohlenwasserstoffen und CO₂ nur dann vollständig ist, wenn der Ausgangsbereich (A), in dem das zur Spülung des Eingangsbereiches (E) benötigte N₂ und/oder CO adsorbiert ist, mindestens 30% der gesamten Länge der Adsorptionsmittelsäule ausmacht. Im allgemeinen macht diese Zone sogar rund 50% der Adsorberlänge aus. Die Länge der beiden Bereiche richtet sich in erster Linie nach der Art des Adsorptionsmittels. Es läßt sich ohne weiteres ein Längenverhältnis von Eingangsbereich (E) zu Ausgangsbereich (A) von 50:50 einstellen und durch Auswahl spezieller Aktivkohlen variieren. Die Relation gilt für normale Drücke und Temperaturen. Durch

Veränderung letzterer Größen kann das Längenverhältnis der beiden Zonen ebenfalls verändert werden. Es muß im Sinne der Erfindung jedenfalls so sein, daß der Ausgangsbereich (A) mindestens 30% der Länge der Adsorptionsmittelsäule einnimmt. s

Um bestimmen zu können, wann der Ausgangsbereicli (A) eine Länge von 30% der Adsorptionsmittelsäule erreicht hat, muß vordem Beginn der Wasserstoffgewinnung mit dem in Frage kommenden Gasgemisch in der betreffenden, mit Adsorptionsmitteln gefüllten Adsorptions-Desorptionsanlage bei den für die Wasserstoffgewinnung vorgesehenen Druck-, Temperatur- und Strömungsbedingungen der oder die Adsorber bis zum ersten Durchbruch eines der Gase CH₄, höhere Kohlenwasserstoffe oder CO2 (in der Regel ist dies ChU) beladen und in erfindungsgemäßer Weise desorbiert sowie zusätzlich mit reinem H2 so lange in der zur Adsorption entgegengesetzten Richtung gespült werden, bis alle zuvor adsorbierten Gase freigespült sind. — Aus der Zeitdauer vom Adsorptionsbeginn bis zu dem erwähnten ersten Durchbruch eines der Gase, die im Eingangsbereich (E) adsorbiert werden, läßt sich durch Multiplikation mit dem Faktor 0,7 die Zeitdauer bestimmen, nach welcher der Ausgangsbereich (A) 30% der Länge der Adsorptionsmittelsäule erreicht hat. — Prinzipiell läßt sich diese Größe aber auch noch anders, z. B. durch geeignet installierte Gasanalysatoren, ermitteln. -

Zur Desorption der in den beiden Zonen adsorbierten Gase ist also folgendes nochmals festzustellen: Der Ausgangsbereich (A), in dem nur N2 und/oder CO bevorzugt vor dem Wasserstoff adsorbiert werden, braucht nicht gespült zu werden. Das beim Druckerniedrigen aus ihr freigesetzte N₂ und/oder CO wird unmittelbar zum Herausspülen des im Eingangsbereich (E) bevorzugt adsorbierten CH₄, der höheren Kohlenwasserstoffe und des CO2 verwendet, wobei es allerdings notwendig ist, daß N2 und/oder CO in Konzentrationen oberhalb 5 Vol.-% im Einsatzgas enthalten ist der Ausgangsbereich (A) mindestens 30% der Länge der Adsorptionsmittelsäule ausmacht und die Gasgeschwindigkeit im Adsorber während der Desorption nicht oberhalb IO cm/sec liegt — Es versteht sich von selbst, daß im Betriebsfall die Umschaltung von Adsorption zur Desorption auf jeden Fall kurz vor dem ersten Durchbruch eines der beiden Gase N₂ oder CO zu erfolgen hat, auch wenn die Länge des Ausgangsbereiches (A) zu diesem Zeitpunkt noch mehr als 30% der Adsorptionsmittelsäule beträgt Dieser Fall kann z. B. bei höheren Konzentrationen von N₂ und/oder CO im Ausgangsgasgemisch eintreten.

Nach Abschluß der Desorption befindet sich der Adsorber auf einem Druck unterhalb 150 Torr, insbesondere unterhc'b 50 Torr. Bevor ein neuer Adsorptionsschritt beginnen kann, ist es erforderlich, ähnlich wie in bekannten Verfahren auch, den Druck im Adsorber mit Hilfe von reinem Wasserstoff, z. B. durch Einleiten eines geringen Teils, nämlich nur etwa 10% des produzierten Wasserstoffes, auf wenigstens 1 bar zu erhöhen. Es ist im allgemeinen nicht zweckmäßig, bis auf den meist noch höheren Adsorptionsdruck mit Wasserstoff aufzudrücken. Dazu würde man nämlich wesentlich mehr, nämlich bis 50% des zuvor produzierten Wasserstoffes, benötigen.

Der Enddruck der Desorption beeinflußt die Reinheit des während der anschließenden erneuten Adsorption erzeugten Wasserstoffes. Es wurde gefunden, daß bei höheren Enddrücken (um 150 Torr) noch größere Anteile an N₂ und/oder CO im Wasserstoff des nächsten Adsorptionsschrittes enthalten sind (ä 1%), die bei niedrigeren Enddrücken (< 50 Torr) auf weit weniger als 1% und sogar auf weniger als 0,1%, absinken. CH₄, höhere Kohlenwasserstoffe und CO₂ sind allerdings in keinem Fall mehr im Produktwasserstoff enthalten; sie sind stets durch N₂ und/oder CO herausgespült worden. Die nachfolgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

Ein Adsorber mit 0,5 1 Aktivkohleinhalt wird bei 21⁰C und 15 bar Adsorpti jnsdruck von einem Gas folgender Zusammensetzung durchströmt:

54,5% H₂,11,5% N₂, b,l % CO, 24,3% CH₄, Rest höhere Kohlenwasserstoffe und CO₂.

Bis zum Erreichen des N₂-Durchbruchs nach 6 min strömt Wasserstoff unter konstantem Druck knapp unterhalb 15 bar in einer Reinheit von mindestens 99,9 Vol.-% ab. Am Ende des Adsorptionsschrittes haben sich im Adsorber Konzentrauonsprofile ähnlich wie in A b b. 1 ausgebildet. Der Ausgangsbereich (A) nimmt etwas mehr ais die Hälfte der Länge der Adsorptionsmittelsäule ein.

Anschließend wird der Druck im Adsorber im Gegenstrom zur Adsorptionsrichtung zunächst auf 1 bar innerhalb von 1,5 min entspannt und danach mit Hilfe einer Vakuumpumpe auf 30 Torr erniedrigt. Zwischen Vakuumpumpe und Adsorber sowie in der Entspannungsgasleitung befinden sich motorgetriebene, regelbare Drosselventile, mit deren Hilfe die Desorption erforderlichenfalls so gedrosselt werden kann, daß die linearen Gasgeschwindigkeiten im Adsorber nicht über 10 cm/sec ansteigen. Nach 4 min ist der Druck von 30 Torr unterschrkten und die Desorption abgeschlossen.

Danach wird reiner Wasserstoff in den Adsorber eingeleitet, bis der Druck von 1 bar erreicht ist. Es wiederholt sich eine neue Adsorption unter Einleiten von Ausgangsgas mit 15 bar. Im abströmenden Wasserstoff sind vor Erreichen des N₂-Durchbruchs nach 6 min keine störenden Verunreinigungen, die von einer Restbeladung herrühren könnten, festzustellen. Auch nach 10 und mehr Adsorptions- und Desorptionszyklen besitzt der erzeugte Wasserstoff eine Reinheit von mehr als 99,9 Vol.-%.

Es wurde gefunden, daß diese Reinheiten nicht mehr bei sehr hohen Desorptionsgeschwindigkeiten erreicht werden. Als oberste Grenze hat sich in vielen Versuchen ein Wert von ca. 10 cm/sec ergeben.

Beispiel 2

Der in Beispiel 1 beschriebene Versuch wird bei einem Adsorptionsdruck von 21 bar mit folgendem Gas durchgeführt:

54% H₂,20% CO, 18% CO₂,7% CH₄ und 1% höhere Kohlenwasserstoffe.

Die Adsorption wird nach Erreichen des CO-Durchbruchs, solange noch Wasserstoff mit 99,9% Reinheit abströmt abgebrochen. Danach wird wie in Beispiel 1 regeneriert Auch hier ist nach mehreren Ad- und Desorptionszyklen keine störende Verunreinigung im Wasserstoff (993%) festzustellen. Beendet man die Desorption bei 100 anstelle von 30 Torr, so erhält man

Wasserstoffreinheiten von knapp 98%. Der Rest ist im wesentlichen CO.

Beispiel 3

Ein Modellgas, bestehend aus 75% H₂ und 25% CH₄, wird in einem Aktivkohleadsorber mit 250 ml Inhalt bei 1 bar eingeleitet, bis die CH₄-Front 70% der durchströmten Adsorberlänge erreicht hat (dieser Zeitpunkt wurde zuvor in der weiter oben beschriebenen Weise durch einen Vorversuch und Rechnung ermittelt). Währenddessen strömt reiner Wasserstoff ab. Danach wird im Gegenstrom bis auf 30 Torr evakuiert, wobei die linearen Gasgeschwindigkeiten unterhalb lOcm/sec liegen. Schließlich wird wieder Modellgas in der ursprünglichen Strömungsrichtung bei 1 bar aufgegeben. Dabei tritt unmittelbar nach Erreichen des Adsorptionsdruckes, sobald Gas aus dem Adsorber abzuströmen beginnt, CH₄ in einer Konzentration von maximal 3,5 Vol.-% im Wasserstoff aus. Das ändert sich auch nicht, wenn vor Aufgabe des Modellgases ein Druckausgleich mit reinem Wasserstoff auf 1 bar herbeigeführt wird. Eindeutig ist nach der Desorption eine CH₄-Restbeladung auf der Aktivkohle zurückgeblieben, die den erzeugten Wasserstoff in unerwünschter Weise verunreinigt.

Leitet man demgegenüber gegen Ende der Desorption ein Spülgas, ζ. B. Wasserstoff, bei einem Druck von 100 Torr und einer linearen Gasgeschwindigkeit von 0,4 cm/sec im Gegenstrom durch den Adsorber, so wird dieser vom verbliebenen CH₄ restlos befreit.

Beispiel 4

Ein weiterer Versuch wird mit einem Modellgas mit 82% H₂, 10% N₂ und 8% CO durchgeführt. Es enthält also kein CH₄, höhere Kohlenwasserstoffe und CO₁CO₂. Der Adsorber hat wieder 250 ml Aktivkohleinhalt. Das Modellgas wird bei 11 bar eingeleitet. Bis der erste Durchbruch an N₂ erscheint, sind 2,67 I reiner Wasserstoff abgeströmt. Dann wird im Gegenstrom entspannt und auf 30 Torr evakuiert. Beim nachfolgenden erneuten Adsorptionsschritt, dem ein Druckausgleich mit H₂ auf 1 bar vorgeschaltet wird, ist keine N₂- bzw. CO-Verunreinigung im abströmenden H₂ festzustellen. Das steht im Gegensatz zu dem Versuch mit CH₄ im Modellgas (Beispiel 3), bei dem gespült werden mußte.

Beispiel 5

Der Versuch in Beispiel 1 wird wiederholt, wobei jetzt die während der Adsorption gewonnene H₂-Menge gemessen wird. Wird der Druckaufbau mit einem Teil des gewonnenen H₂ am Ende der Regeneration von 30 Torr auf 1 bar — wie in Beispiel 1 beschrieben — durchgeführt, so können während der Adsorption 6,58 I reiner H₂ gewonnen werden. Abzüglich des zum Druckaufbau benötigten Wasserstoffes von 0,62 I ist das eine Ausbeute von 5,961 H₂. Macht man den Druckaufbau mit reinem Wasserstoff bis 15 bar, dem Adsorptionsdruck, so benötigt man dazu 8,88 1. Dafür werden zwar im anschließenden Adsorptionsschritt 15,05 I H₂ gewonnen, die Ausbeute beträgt aber dennoch nur6,17IH₂.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Gewinnung von Wasserstoff mit Konzentrationen oberhalb 95 VoL-%, insbesondere oberhalb 99 VoL-%, aus Gasgemischen, die neben Wasserstoff und Methan mindestens noch eines der beiden Gase N2 und CO sowie gegebenenfalls noch höhere Kohlenwasserstoffe und CO₂ enthalten, mittels Adsorption in einem Aktivkohleadsorber, in welchem im Eingangsbereich (E) CH₄, höhere Kohlenwasserstoffe und CO₂ und im Ausgangsbereich (A) N₂ und/oder CO adsorbiert werden, während Wasserstoff den Adsorber verläßt und in welchem die adsorbierten Gase durch Druckerniedrigung desorbiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß