DE529067C

DE529067C - Verfahren zur Durchfuehrung von katalytischen, bei hohen Temperaturen verlaufenden Reaktionen von Gasen und Daempfen

Info

Publication number: DE529067C
Application number: DEM102729D
Authority: DE
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1927-12-25
Filing date: 1927-12-25
Publication date: 1931-07-08

Description

Verfahren zur Durchführung von katalytischen, bei hohen Temperaturen verlaufenden Reaktionen von Gasen und Dämpfen Die Erfindung bezieht sich auf katalytische, unter hohen Temperaturen verlaufende Reaktionen von Gasen und Dämpfen, bei welchen diese ganz oder zum Teil einer thermischen Vorbehandlung unterworfen werden.
Es ist bekannt, daß Katalysatoren gegen gewisse Stoffe, wie z. B. Schwefelwassersltoff, Teerdämpfe usw. sehr empfindlich sind und bei Anwesenheit derartiger Stoffe in den Reaktionsgasen schnell vergiftet werden. Derartige auf den Katalysatoren sich abscheiwende Gifte können vielfach durch thermische, bei hohen Temperaturen verlaufende Zersetzungsprozesse wieder unschädlich gemacht werden, jedoch bedingt diese Art der Regeneration des Katalysators Störungen im Betriebe usw. Es ist ferner bekannt, oxydable Katalysatorgifte in den zu behandelnden Gasen oder Dämpfen vor ihrer Berührung mit dem Hauptkatalysator dadurch unsdädlich zu machen, daß die Gase oder Dämpfe mit Luft bzw. Sauerstoff vermischt, über einen besonderen Oxydationskatalysator bei verhältnismäßig niedrigen, I00° in der Regel nicllt übersteigenden Temperaturen geleitet werden, wobei eine Oxydation der Katalysatorgifte dadurch den zugespeisten Sauerstoff erfolgt. Durch dieses Verfahren lassen sich indessen nur solche Gifte beseitigen, die bei niedriger Temperatur in Gegenwart eines Katalysators oxydierbar sind bzw. für die ein wirksamer Oxydationskatalysator bekannt ist.
Im Gegensatz zu den erwähnten Verfahren werden gemäß der vorliegenden Erfindung die katalysatorschädlichen Gifte dadurch unschädlich gemacht, daß das frische Gas vor der katalytischen Umsetzung durch die aus dem Kontaktraum abziehenden heißen Gase vorgewårmt und zugleich oder anschließend durch teilweise innere Verbrennung mit Sauerstoff auf die für die thermische Zersetzung notwendigen hohen und oberhalb der Reaktionstemperatur des katalytischen Prozesses liegenden, z. B. I oooO C und mehr betragenden Temperaturen aufgeheizt wird, und das aus dem Zersetzungsraum austretende heiße Gas durch Zugabe passender Mengen von reinen, verhältnismäßig kalten Gasen oder Dämpfen abgekühlt und auf die für den katalytischen Prozeß in den Kontaktöfen günstigen Temperaturen eingestellt wird. In manchen Fällen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den thermischen Zersetzungsvorgang unter Nifitwirkung von Wasserdampf, an großob erflächi gen Körpern, die eine vollständige und rasche Umsetzung bei den erforderlichen Temperaturen zulassen, oder in Gegenwart von Katalysatoren durchzuführen. Gegenüber den bekannten Ausführungen bietet der neue Weg einerseits den Vorteil der Ersparnis an Wärmeenergie, während er andererseits eine sehr einfache und bequeme Regelung der Reaktionstemperatur des Kontaktprozesses durch entsprechende Einstellung der Zufuhr der beizumischenden Gase oder Därnpfe eriuöglidt.
Die Erfindung sei nachstehend in Anwendung auf die katalytische Veredelung von Wassergas im Sinne der Formel CO + H2O = CO2 t H2 erläutert. Das z. B. aus Braunkohle durch Vergasung mit Sauerstoff und Wasserdampf gewonnene Wassergas wird durch die aus dem Kontaktofen abziehenden heißen Gase in einem Wärmeaustauscher vorgewärmt und dann durch teilweise Verbrennung mit Sauerstoff auf Temperaturen über I 000° C erhitzt, wobei Katalysatorgifte, wie Teerdämpfe, Schwefelwasserstoff u. dgl., unschädlich gemacht werden. Dem aus dem Zersetzungsraum abgehenden Gas wird Wasserdampf in solchem Verhältnis beigemengt, daß das Gas-Dampf-Gemisch mit der für die katalytische Umsetzung erwünschten Temperatur von z. B. 400 bis Soo° C in den Kontaktofen einströmt. Neben Wasserdampf kann zur Temperaturregelung z. B. auch Kohlensäure Verwendung finden.
Mit Vorteil wird das Verfahren derart ausgeübt, daß ein Teil des für die katalytische Umsetzung benötigten Wasserdampfes bereits in Mischung mit dem Wassergas durch den Zersetzungsraum geschickt und die restliche Menge dem aus dem Zersetzer abgehenden heißen Gas zwecks Einstellung desselben auf die gewünschte Reaktionstemperatur zugeführt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE : I. Verfahren zur Durchführung von katalytischen, bei hohen Temperaturen verlaufenden Reaktionen von Gasen und Dämpfen, dadurch gekennzeichnet, daß die anzuwendenden Frischgase durch die aus dem Kontaktraum abziehenden heißen Gase oder Dämpfe in an sich bekannter Weise vorgewärmt und zwecks Beseitigung von Katalysatorgiften durch teilweise innere Verbrennung mit Sauerstoff auf hohe, oberhalb der Reaktionstemperatur des katalytischen Prozesses liegende, z. B. I 000° C und mehr betragende Temperaturen erhitzt werden, worauf sie durch Beimischung reiner, verhältnismäßig kalter Gase oder Dämpfe abgekühlt und mit für den katalytischen Prozeß geeigneten Temperaturen in den Kontaktofen eingeführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung und Aufrechterhaltung der Reaktionstemperatur für den Kontaktprozeß durch entsprechende Temperaturregelung und Bemessung der zuzuspeisenden Gase oder Dämpfe erfolgt.