DE415214C - Verfahren zur Gewinnung von Wassergas aus fluessigen Kohlenwasserstoffen - Google Patents

Verfahren zur Gewinnung von Wassergas aus fluessigen Kohlenwasserstoffen

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DE415214C
DE415214C DEB95962D DEB0095962D DE415214C DE 415214 C DE415214 C DE 415214C DE B95962 D DEB95962 D DE B95962D DE B0095962 D DEB0095962 D DE B0095962D DE 415214 C DE415214 C DE 415214C
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G9/00—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G9/34—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils by direct contact with inert preheated fluids, e.g. with molten metals or salts
    • C10G9/36—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils by direct contact with inert preheated fluids, e.g. with molten metals or salts with heated gases or vapours

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  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Description

  • Verfahren zur Gewinnung von Wassergas aus flüssigen Kohlenwasserstoffen.
    Zur Heizung metallurgischer ()fen, als
    Brennstoff für Motoren und zur Gcivinnung
    von \\-zisserstolf verwendet man in der Haupt-
    sache Wassergas, welches fast ausschlie151ich
    aus Koks oder Anthrazit in Gasgeneratoren
    gewonnen wird.
    Vorliegendes Erfindung- betrifft die Herstel-
    lun- von \\'asser;las in Kolbenmaschinen aus
    flüssigen Koltlen.vasserstofteti, z. B. aus Roh-
    naplitlia, au> Rückständen der Naplithadcstil-
    lation. aus Steinkohlenteer und den Rück-
    ständen der Steinkohlentecrdestillation, für
    die ein nutzhrin;rendes Absatzgebiet selten
    vorhanden ist, und aus anderen ä hnlichc#n
    Kohlenwasserstoiffen.
    In dem Patent 405974 ist ein Verfahren
    angegeben, um Erdöle, Steinkohlenteere und
    sonstige Kohlenwasserstoffe mit großen :@lo-
    lekulargewichten in einfachere Kohlenwasser-
    stole mit kleineren Molekulargewichten zu
    spalten. Das Verfahren besteht darin, daß
    diese Kohlenwasserstofte im Innern einer Kol-
    benmaschine in \Vasserdampf, einen anderen
    Dampf oder in ein anderes Gas eingeführt
    wird, welches durch Kompression auf eine
    sehr holte Temperatur gebracht ist. Der flüs-
    sige Kohlenwasserstoff wird fein verteilt ein-
    geführt und spaltest bei der Berührung mit
    dem hocherhitzten Dampf bei fallendem Druck
    Expansionshub in einfachere Kohlenwasser-
    stoffe mit kleineren Molekulargewichten.
    Erhöht man nach. vorliegender Erfindung
    die Temperatur des \Vasserdampfes über
    iooo- C, so wird nicht nur der ganze Was-
    serstoff des Kolil(-nivasscr.toffes abgespalten,
    sondern die frei gewordenen glühenden Koh-
    lenstoffatome verbinden sich mit dem Sauer-
    stoff des Wasserdampfes zu Kohlenoxyd, wo-
    bei Wasserstoff frei wird. Man kann auf
    diese Weise aus den flüs>igen Kohlenwassc#r-
    stoffen ein an Wasserstoff sohr reiches
    Wassergas erhalten.
    Dieses Verfahren zur Erzeugung von Was-
    seras bildet den Gc,genstand vorliegendur Er-
    findung.
    Spaltungen 1'(1i1 hochniolekularc#n Kcchlc#n-
    wasserstollcn in einfache Gase CO und H
    sind immer mit einer großen Vermehrunz der
    Zahl der Moleküle verbunden. Die Wasser-
    grasbildung vollzieht sich. nach der Formel
    C--- H .t) - Co - H., die Reaktion ist also
    stark endotherinisch. Der Spaltungsvorgang
    der lioc-licnoiekularc#n Kohlenwasserstoffe ist
    teils exothcrmisch, teils endothermisch. Die
    Trennung der Wasserstoffatome von den
    Kolilenstoif2itonlen bei Azetylen, Propylen.
    Benzol ist stark exothermisch, dagegen bei
    Methan, Äthan, lylol stark endothermisch.
    Die ganzes Reaktion der Was,_erstofrbildun-
    kann also sowohl endotherinisch als auch
    exothcrmi#ch verlaufen.
    -Nach dem Patent ,;89a9.1, einem Zusatz-
    patent zu Patent 405974, müssen Dampf- und
    Gasreaktionen cnit Vergrößerun- der Zahl der
    lIolehüle bei druckerniedrigenden Einwir-un-
    gen erfolgen. fol-lich in einer Kolbenmaschine
    beim Expansionshub.
    Ist der ,resamte Vorgang der Bildung von
    \\'asser@as ein exothermischer, so muh nach.
    dem Hauptpatent die Reaktion bei kühlenden
    Einlvirkun;@en ausgeführt werden. Dies lvird
    in vorlie;-endein Falle durch die Expansion
    des Gemisches erreicht. Ist dagegen der
    Gesamtvorgang ein endotherrnischer, so muß
    gemäß dem Patent 389294 die Reaktion
    unter erwärmenden Einwirkun-en au ;geführt
    werden. Die Umwandlung von Kohlenwasser-
    stoff in Wassergas nach dem Verfahren ge-
    mäß vorliegender Erfindung gestaltet sich,
    wenn der Gesamtvorgang exothermisch ist, in
    einer Kolbenmaschine, z. B. in einem Diesel-
    motor, im Viertakt wie folgt:
    i. Ansaugen. Der Zylinder füllt sich durch
    das I#:in1a151-entil mit überhitztem Dampf.
    z. B. von i _\ttn. Spannung und .io.- c-.
    Kompression. Der Zylinderinhalt u-ird
    stark verdichtet. Betragt, wie gewöhnlich,
    beim Dieselmotor der Kompres.ionsgrad. d. i.
    das Verhältnis des Gesamtvolumens zum End-
    volunic-n s = 14. so beträgt der Enddruck
    un 11cf<ilcr ;i Atcn. und dic# l;ncltenillc#ra:ur un-
    `efähr 1200 C. Im Totpunkt öitnet sich
    das so genannt(` I3rcnn.tcillv(ntil. durch xelclics der tlü@sigc @ohlcnwassc`rst(ct@ alliniihlic h in den Zvlinder ciugelilasc`n wird. Dieses Einblasen geschieht durch deit t`herdruck eines Gases, welches mit einer Hilfspumpe vorverdichtet wird. Dur t"herdlruck soll etwa i o bis 15 Atin. betragen. :11s Druckgas kann beispielsweise Lcucht- oder Wassergis dienen. Der sehr fein verteilte, auf dies(` «\\'e`isc# ein--eführte 17ü@si"c Kohlenwasserstoff unterlie-t bei der Berührung mit dem komprimierten hochüberhitzten Dampf und unter c1cr Einwirkung des fallenden Druckes einer vollständien Spaltung.
  • Die' frei gewordenen glühenden Atome des Kohlenstotfcs verbinden sich finit dein Sauerstoff (los Wasserdampfes, wodurch einerseits Kohlenoxyd gebildet und anderseits ZVasserstoff frei wird. Auf diese «"eise wird (-in an Wasserstoff sehr reiches Wasscr"as erzielt.
  • 3. Expansion. Während der Einapritzung geht der Kolben wieder nach außen und öffnet in seinem äußeren Totpunkte das Auslaßventil, durch welches das gebildete Wassergas bei dem nun folgenden Auspuff entweicht.
  • Der hier beschriebene Vor--an- kann natürlich auch sinngemäß auf eine im Zweitakt arbeitende Maschine angewendet werden.
  • Ist der Gesamtvorgang der Bildung des Wassergases endothermisch, so muß dem Gas-(Temisch Wärme zu-eführt werden. Dies wird am besten durch glühende Flächen des Endkompressionsraumes erreicht, die von außen beheizt werden.
  • Auf der Zeichnung ist ein entsprechend ausgebildeter Endkompressionsraum eines Kompressors gezeigt. Die Wandungen i desselben können von außen auf jede erforderliche Temperatur, z. B. auf Rotglut, gebracht werden. In der Zeichnung ist das Einspritzventil mit 2, das Einlaßventil mit 3 und das Auslaßventil mit .l bezeichnet.
  • Die Wärmezufuhr während des Vergasung-s--prozesses kann auch dadurch geschehen, daß mit dem L'berdruckgas gleichzeitig eine entsprechende Mengre atmosphärischer Luft in den Zviinder eingeführt wird. Die dadurch erfolgende teilweise Verbrennung liefert die für den Prozeß erforderliche Wärine.
  • Man kann die erforderliche Wärme aber auch dadurch erzeugen. daß man dem zti vergasenden Iiohlenct-asserstoff einen anderen Kohlenwasserstoff zuSctzt, der bei der Vergasung stark exotliermisch wirkt und somit den ganzen Vorgang in einen exothermischen verwandelt. Wird z. B. ein Stoff ,gespalten,
    dessen ges<unter Spaltungsvorgang
    verläuft. so kann durch Beimen-
    -un# von ßc`nzol der Spaltungsvorgang des
    Gemisches c`ndotherrnisch "(,macht «,erden.
    Der Koll)(`iil<ompressor wird von außen an-
    ,#etric`lic#n. Ist jedoch der ausgeführte Vor-
    ,rang im Zylinder genügend exothermisch,
    oder wird bei (-ndothermischen Vorgängen _ge-
    nüge`nd Luft in den Zvlinder eingeführt, so
    kann der Prozeß genügend Energie für den
    Antrieb selbst leisten, wobei sogar mecha-
    nische Arbeit als Nebenprodukt gewonnen
    werden kann.

Claims (3)

  1. PATr\T-AISPRÜCHE:
    i. \-erfahren zur Gewinnung von Z';-asser#as aus Kohlenwasserstoffen, z. B. aus Erdöl. Braunkohlen- und Steinkohlenteeren und deren Destillationsrückständen nach Patent 4o59-7.4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergasung im Innern von Kolbenmaschinen vorgenommen wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch ,gekennzeichnet, daß der Spaltungsprozeß während des Expansionshubes erfolgt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gemisch während der Reaktion Wärme zugeführt wird, falls der Prozeß endothermisch verläuft. .I. \°erfahren zur Gewinnung von Wassergas nach Anspruch i - bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmezufuhr durch beheizte Flächen geschieht. 5. Verfahren zur Gewinnung von Wassergas nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeerzeu-ung durch teilweise @ Verbrennung im Zylinder bewerkstelligt wird. 6. Verfahren zur Gewinnung von -\Vassergas nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die 'N#@-,ärmeerzeugung durch Beimengung eines Kohlenwasserstoffes erfolgt, dessen Spaltung stark exothermisch verläuft. Verfahren -zur Gewinnung von ZVassergas nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorgang in Kolbenmaschinen vorgenommen wird, bei denen die Einführung des Köhlenwasserstot=es in einer dem Dieselmotor eigenen Weise geschicht. S. Verfahren zur Gewinnung von Wassergas nach Anspruch i bis dadurch gekennzeichnet, daß die Energie zum Antrieb der Kolbenmaschine durch den Spaltungsprozeß selbst erzeugt wird.
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