Verfahren zur Gewinnung von Wasserstoff durch Druckzerlegung von Koksofengas
Bei der Gewinnung von Wasserstoff aus Koksofengas durch Zerlegung des Gases unter
Druck ist es erforderlich, das Koksgas zunächst von seinen wasserlöslichen Bestandteilen
durch eine Druckwasserwäsche zu befreien. In der Hauptsache wird auf diese Weise
die Kohlensäure aus dem Gas entfernt. Daneben gehen aber naturgemäß je nach den
Löslichkeitsverhältnissen auch= andere Gasbestandteile, wie z. B. Stickstoff, Wasserstoff,
Methan und andere Kohlenwasserstoffe, in Lösung. Aus demWaschwasser, das unter erheblichem
. Druck steht, wird dann bei Entspannung ein großer Teil der Gase entweichen, und
zwar hat man bereits erkannt, daß man bei der Entspannung zunächst die schwerer
löslichen Bestandteile des Gases' gewinnt, während- die leichter löslichen Bestandteile
erst nach Überleiten des Wassers über Gradierwerke entfernt werden.Process for the production of hydrogen by decomposing coke oven gas under pressure
In the production of hydrogen from coke oven gas by decomposing the gas under
Pressure is required to remove the coke gas from its water-soluble components
to be freed by a pressurized water wash. In the main is done this way
the carbonic acid removed from the gas. In addition, however, go naturally depending on the
Solubility ratios also = other gas components, such as B. nitrogen, hydrogen,
Methane and other hydrocarbons, in solution. From the washing water, which is under considerable
. If there is pressure, a large part of the gases will escape when the pressure is released, and
It is true that one has already recognized that the more difficult the relaxation is at first
soluble constituents of the gas' wins, while the more soluble constituents
can only be removed after the water has been passed over graduation towers.
Man hat sich diesen Umstand auch schon zunutze gemacht, indem man
das zunächst entweichende Gas, das in der Hauptsache noch 3o bis 35% Wasserstoff,
3o bis 35% Methan und 12 bis 2o0/0 Kohlensäure enthält, getrennt für sich aufgefangen
und zu Heizzwecken verwendet hat.One has already made use of this fact by
the gas that escapes first, which is mainly 3o to 35% hydrogen,
Contains 3o to 35% methane and 12 to 2o0 / 0 carbonic acid, collected separately
and used for heating purposes.
Es erschien bislang nicht möglich, den Wasserstoff dieses Gasgemisches
für sich zugewinnen, um dadurch die Gesamtausbeute an gewinnbarem Wasserstoff aus
Koksofengas zu erhöhen.So far it did not seem possible to use the hydrogen of this gas mixture
win for themselves, thereby the total yield of recoverable hydrogen from
Increase coke oven gas.
Es ist zwar bereits bekannt, die aus dem Druckwasser erhaltenen Gase
von der Kohlensäure durch Behandeln mit Natriumcarbonat abzutrennen. Eine solche
chemische Behandlung des Gases würde-aber die Kosten, die im Falle einer weiteren
Verwendung dieses Gases zur Gewinnung von Wasserstoff durch die Steigerung der Wasserstoffausbeute
eingespart werden, übersteigen.It is already known, the gases obtained from the pressurized water
separated from the carbonic acid by treatment with sodium carbonate. Such
chemical treatment of the gas would -but the cost in the event of further
Use of this gas to produce hydrogen by increasing the hydrogen yield
be saved, exceed.
Gemäß der vorliegenden Erfindung soll in der Weise vorgegangen werden,
daß nur das aus dem Druckwasser bei der Entspannung anfallende Gasgemisch, dieses
aber ohne einem besonderen chemischen Verfahren unterworfen zu werden, dem Rohgas
zugeführt wird, wodurch eine Gewinnung des in diesem Gasgemisch noch enthaltenen
Wasserstoffes ermöglicht wird. Es war nun keineswegs vorauszusehen, daß bei der
mengenmäßigen Steigerung der in Lösung gehenden Bestandteile nicht allmählich eine
Anreicherung an diesen Stoffen im Waschwasser erfolgen würde, die einer immer wieder
erneuten Verwendung des Waschwassers entgegenstehen würde. Es ist ferner überraschend,
daß das Gas, welches den Zerlege rn zugeführt wird, bei der beanspruchten Verfahrensweise
keine Stoffe aufnimmt, die bei der weiteren Verarbeitung des Gases in den Zerlegern
wie auch bei der Verwendung des gewonnenen Wasserstoffes zu synthetischen Zwecken
zu Störungen Veranlassung geben. Nicht nur, daß diese Feststellung keineswegs vorauszusehen
war, so widerspricht sie auch dem Gefühl des Chemikers, der durch die ständige Rückleitung
des Entgasungsgases in das Kokereigas mit einer allmählich zunehmenden Verunreinigung
des den Zerlegern zugeführten Gasgemisches rechnen mußte. Es gelingt auf diese Weise,
die Wasserstoffausbeute von etwa gz °/o bis auf 95 bis 970/0 zu steigern,
ohne daß aber etwa durch die zu erwartende
Anreicherung des Gases
an Fremdstoffen der Wasserstoff in seiner Brauchbarkeit für die katalytischen Zwecke
beeinträchtigt wird.According to the present invention, the procedure is such that only the gas mixture obtained from the pressurized water during the expansion, but without being subjected to a special chemical process, is fed to the raw gas, which enables the hydrogen still contained in this gas mixture to be recovered will. It was by no means to be foreseen that with the quantitative increase in the constituents going into solution there would not be a gradual accumulation of these substances in the washing water, which would prevent repeated use of the washing water. It is also surprising that the gas which is fed to the decomposers does not absorb any substances in the claimed procedure which give rise to disturbances in the further processing of the gas in the decomposers as well as in the use of the hydrogen obtained for synthetic purposes. Not only that this finding was by no means foreseeable, it also contradicts the feeling of the chemist, who had to reckon with gradually increasing contamination of the gas mixture fed to the digesters due to the constant return of the degassing gas into the coke oven gas. It is possible in this way to increase the hydrogen yield from about 100% to 95 to 970%, without, however, the usefulness of the hydrogen being impaired by the expected enrichment of the gas in foreign substances.
Mit vorliegender Erfindung ist also die Möglichkeit gegeben, zu einer
erheblich gesteigerten Ausnutzung des Wasserstoffgehaltes von Koksofengas zu gelangen,
ohne daß andererseits irgendwelche besonderen weiteren Aufwendungen an Energie und
Arbeitskraft erforderlich werden.With the present invention, the possibility is given to one
to achieve a significantly increased utilization of the hydrogen content of coke oven gas,
without on the other hand any special further expenditure of energy and
Manpower will be required.
Bei einer täglichen Verarbeitung von 380 000 cbm nimmt das
zur Gaswaschung benutzte Druckwasser etwa 25 000 cbm Gas auf. Von diesen
25 ooo cbm werden durch Entspannung des Wassers auf Atmosphärendruck etwa 18 ooo
cbm eines Gases gewonnen, das folgende Zusammensetzung hat: COg = Il,?' 0/0
C1H4 - 8,20/, 1,4 °/o C0 = Hz = 30,0 °/o N, = Io,I °/o Kohlenwasserstoff
und andere organische Verbindungen = 33,I °/o. Von den restlichen 7 ooo cbm Gas
wird das Wasser durch Überleiten desselben über ein Gradierwerk befreit. Gemäß der
vorliegenden Erfindung soll nun das bei der Entspannung gewonnene Gas, dessen Zusammensetzung
oben angegeben ist, wieder dem rohen Koksofengas zugeführt werden, wodurch naturgemäß
eine Anreicherung des zur Gaswäsche benutzten Wassers an den in Lösung gehenden
Stoffen erfolgt. So wird hierdurch der Anteil der Kohlensäure, der nachher bei der
Regenerierung des Waschwassers in dem Gradierwerk entweicht, von 7 ooo auf g ooo
cbm gesteigert.With a daily processing of 380 000 cubic meters of the gas used to wash pressure water occupies about 25 000 cubic meters of gas. Of these 25,000 cbm, about 18,000 cbm of a gas with the following composition is obtained by expanding the water to atmospheric pressure: COg = II,? ' 0/0 C1H4 - 8.20 /, 1.4 ° / o C0 = Hz = 30.0 ° / o N, = Io, I ° / o hydrocarbons and other organic compounds = 33.1 ° / o. The water is freed from the remaining 7,000 cubic meters of gas by passing it over a graduation tower. According to the present invention, the gas obtained during the expansion, the composition of which is given above, is to be fed back into the raw coke oven gas, which naturally results in an enrichment of the dissolved substances in the water used for gas scrubbing. In this way, the proportion of carbonic acid which subsequently escapes during the regeneration of the washing water in the graduation house is increased from 7,000 to 1,000 cubic meters.