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Verfahren zur Erzeugung von Gas aus Schwerölen Die verschiedenen Verfahren
zur Krackung oder Zerlegung der Schweröle durch Hitze bezwecken im allgemeinen die
Herstellung %-on Benzinen und Leichtölen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur Umwandlung von Schwerölen
in gasförmige, nicht kondensierbare Produkte oder mit so gering wie möglicher Bildung
von flüssigen oder kondensierbaren Produkten.
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Es ist bereits ein Verfahren bekannt, nach welchem das Schweröl unmittelbar
durch heiße Luft, die für eine vollständige Verbrennung in ungenügender Menge benutzt
wird, in eine wärmeisolierte Kammer zerstäubt wird, die hinreichend groß ist, damit
die teilweise Verbrennung abläuft, ehe die heißen Produkte einen Katalvsator erreichen,
der zur Vervollständigung der Umwandlung dient und sich an die genannte Kammer anschließt.
`ach diesem Verfahren wird die Öl- und Luftmenge so bemessen, daß die Temperatur
in der Verbrennungskammer zwischen 700
und i ioo° gehalten wird.
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Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren, bei welchem die beiden Maßnahmen
kombiniert werden, daß einerseits die Zerstäubung und Vergasung des Schweröles durch
die Einwirkung der heißen Verbrennungsprodukte bewirkt wird, die aus einem unter
Druck brennenden Ofen stammen, und daß andererseits die auf diese Weise zerstäubten
und vergasten Produkte über einen Katalysator geleitet werden, der auf einer Temperatur
zwischen 7oo und iioo° gehalten wird.
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Die Zerstäubung des Öles durch die von einem Hilfsofen gelieferten
heißen Verbrennungsprodukte ist an sich keine neue Maßnahme.
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Indessen ist die genannte Kombination neu, und sie -hat wesentliche
Vorteile. Im beßonderen führt die Zers@ä ubung durch die heißen Produkte zur Gewinnung
einer stabilen Flamme, die sich nicht übermäßig unter Entfernung vom Zerstäuber
zu verlängern sucht und den Katalv Bator sonst verderben würde. Andererseits ist
die Anwesenheit des Kata-Ivsators für die vollständige Durchführung der Krackung
und zur Erzielung von Nebenreaktionen, die bei der Hauptanwendung der Erfindung,
nämlich der Speisung von Explosionsmotoren, zur Bildung wertvoller Produkte führen,
notwendig.
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Nach dem neuen Verfahren kann somit ein Gas gewonnen werden, das einerseits
weitgehendst von Teeren und andererseits von freiem Kohlenstoff frei ist, so daß
ein Produkt
erzielt wird, das in vorteilhafter und wirtschaftlicher
Weise zur Speisung von Explosionsmotoren benutzt werden kann.
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Als geeignete Katalysatoren kann man feuerbeständige Katalysatoren,
wie Tonerde, Magnesia usw., und auch metallische Katalysatoren, wie 2ickel, Eisen,
Legierungen, nicht oxydierbare Stähle, Metalloxyde u. dgl., benutzen.
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Der unter Druck brennende Ofen, welcher die zur Zerstäubung dienenden
heißen Verbrennungsprodukte liefert, ist ein Ofen, der selbst mit komprimierter
Luft und Schweröl gespeist wird.
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Außerdem kann man auch noch Luft zusetzen, so daß eine teilweise Verbrennung
des Schwerölnebels mit dieser Luft bewirkt und die angegebene Temperatur, bei der
sich die Umwandlung der Schweröle in Gas vollzieht, erreicht wird. Man kann ebenfalls
dem Ölnebel Wasserdampf zusetzen, wobei der Wasserdampf den bei der Zersetzung des
Öles frei gewordenen Kohlenstoff in Wassergas verwandelt.
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Die Erscheinung tritt ohne Katalysator langsamer und weniger gut ein;
wenn aber der rohrförmige Raum, durch den der Nebel streicht, vorher auf die angegebene
hohe Temperatur gebracht wird, so wirken die Wandungen dieses Raumes als Katalysator.
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Die Wärmespaltung wird im allgemeinen bei Atmosphärendruck oder nahezu
Atmosphärendruck durchgeführt, aber das Verfahren kann auch unter höherem Druck
von mehreren Atmosphären durchgeführt werden, so daß unmittelbar Brenngas unter
höherem Druck geliefert wird.
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In den meisten Fällen ist das Verfahren zur Erzeugung von Gas am Ort
für Ofen, Kessel, Kocher, Explosionsmotoren und andere anwendbar. Die Vorrichtungen,
mit denen das Verfahren durchgeführt werden kann, können auf Kraftfahrzeugen oder
Schiffen aufgestellt werden, um unmittelbar die Motoren zu speisen.
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Man kann bei dem Verfahren zur Erzeugung der Spaltungswärme die Luft
durch Sauerstoff ersetzen und auf diese Weise sehr wirksame, stickstofffreie Gase
erhalten.
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Der benutzte Katalysator kann metallisch sein, soll aber vorzugsweise
feuerbeständig sein. Als Beispiel für feuerbeständige Katalysatoren kann kieselsaure
Tonerde angeführt werden.
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Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung beispielsweise näher beschrieben.
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Das zu zerstäubende Öl fließt durch die Düse 12 zu. Diese Düse liegt
der Öffnung 2 eines Ofens 9 gegenüber, der unter Druck brennt und bei i o durch
eine kleine Ölzufuhr gespeist wird, die mit der durch das Rohr 2o zutretenden Luft
unter Druck verbrennt. Diese Luft wird in dieser Rohrleitung, die von einem Raum
17 eingeschlossen wird, durch welchen die heißen Gase streichen, die den Generator
durch das Rohr 16 verlassen, vorgewärmt. Das bei io zufließende 01 steht
ebenfalls unter Druck. Dieses 01 wird durch die Pumpe i geliefert, die in
diesem Falle doppelwirkend ist und einerseits durch io die kleine Ölmenge, die den
Ofen speist und andererseits bei 12, die große, zu zerstäubende Ölmenge, die Gas
liefern soll, zuführt.
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Das Verhältnis der bei io in den Ofen eingespritzten Luft und Ölmenge
entspricht ungefähr der vollständigen Verbrennung und die eingespritzten Mengen
können derart bemessen sein, daß man in diesem Ofen eine @V ärmemenge erhält, die
ausreicht, daß das bei 12 einmündende COl nicht nur zerstäubt und vergast, sondern
auch auf eine derartigeTeinperatur gebracht wird, daß die Wärmespaltung sich bei
den angegebenen Temperaturen auf dem Katalysator vollzieht, ohne daß es erforderlich
ist, daß das bei i2 ankommende Öl teilweise verbrannt wird.
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Andererseits kann man auch die Wärmemenge des Ofens so regeln und
beschränken, daß bei 2 das 01 nur zerstäubt und verdampft wird, und man kann
dann dem Nebel durch die Bohrungen 1q.' die Menge Zusatzluft zugeben, die für die
Verbrennung des Öles zur Erzielung der angegebenen Krackungstemperaturen erforderlich
ist.
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Nach dem Verlassen der Kammer 14 durchlaufen die Gase den Katalysator
15 und treten durch das Rohr 16 aus. Falls Wasserdampf benutzt wird, so wird
er in einer Dampfschlange 18' erzeugt, die finit Wasser durch die Pumpe i9 und das
Rohr 18 gespeist wird. Dieser Dampf wird dem 01 durch das Rohr 21 und die
Bohrung 1q.' beigemischt.