Herstellung -von Wasserstoff und wasserstoffhaltigen Gasen aus Kohlenwasserstoffen
Das Hauptpatent 558 43o betrifft die Herstellung von Wasserstoff oder Wasserstoff
enthaltenden Gasgemischen aus Kohlenwasserstoffen oder solche enthaltenden Gemischen.
Diese werden mit so viel Sauerstoff oder sauerstoffreicher Luft, evtl. unter Zusatz
von Dampf und gegebenenfalls in Gegenwart von Katalysatoren, teilweise verbrannt,
so daß das entstandene Gemisch noch einen inerkliohen Gehalt an Kohlenwasserstoffein
besitzt, worauf das entstandene Gasgemisch gegebenenfalls nach Zuführung von Wasserdampf
über aktivierte Katalysatoren geführt und die gebildete Kohlensäure entfernt wird.Production of hydrogen and gases containing hydrogen from hydrocarbons
The main patent 558 43o relates to the production of hydrogen or hydrogen
containing gas mixtures of hydrocarbons or mixtures containing them.
These are made with as much oxygen or oxygen-rich air, possibly with an addition
of steam and possibly in the presence of catalysts, partially burned,
so that the resulting mixture still has a moderate content of hydrocarbons
possesses, whereupon the gas mixture formed, optionally after the addition of steam
passed over activated catalysts and the carbonic acid formed is removed.
Es wurde gefunden, daß es mitunter vorteilhaft ist, die erste Stufe
dieses Verfahrens in folgender Weise auszuführen. Die Kohlenwasserstoffe oder solche
enthaltende Gemische werden solchen Temperaturen, gegebenenfalls in Gegenwart von
Katalysatoren, ausgesetzt, daß sie sich unter Abscheidung von - Kohle thermisch
zersetzen und im Endgas sich noch ein merklicher Gehalt an Kohlen-,vasserstoffen
befindet. Die Wärmezufuhr kann dabei direkt oder indirekt oder auf beiden Wegen
geschehen. Die Kohlenwasserstoffe können z. B. durch von außen erhitzte Rohre geführt
und der sich bildende Kohlenstoff in Staubfängern gesammelt werden. Dieser kann
als Ruß für andere Zwecke oder auch für die Außenheizung verwendet werden. Das Verfahren
kann auch z. B. diskontinuierlich ohne Außenheizung ausgeführt werden, indem das
Kohlenwasserstoffgemisch über erhitzte feuerfeste Körper geleitet wird. Nach einiger
Zeit wird die Zuführung der Kohlenwasserstoffe abgestellt und heißes Verbrennungsgas
oder Luft über die feuerfesten Körper geführt, wobei diese den abgesetzten Kohlenstoff
verbrennt und dadurch die feuerfesten Körper wieder aufheizt. In diesem Falle werden
zweckmäßig zwei oder mehrere Zersetzungsapparate verwandt, die in verschiedenen
Phasen arbeiten. Die Zersetzung kann unter Umständen durch Zuführung anderer Gase
und Dämpfe, wie Wasserdampf oder Kohlensäure
oder beschränkte Mengen
Luft oder Sauerstoff oder- mehrere dieser Mittel, gefördert werden.The first stage has been found to be sometimes beneficial
carry out this procedure in the following manner. The hydrocarbons or such
Mixtures containing such temperatures, optionally in the presence of
Catalysts that are exposed to the deposition of - coal thermally
decompose and there is still a noticeable amount of carbon and hydrogen in the end gas
is located. The heat supply can be direct or indirect or both ways
happen. The hydrocarbons can, for. B. passed through externally heated pipes
and the carbon that forms is collected in dust collectors. This can
used as soot for other purposes or for external heating. The procedure
can also z. B. run discontinuously without external heating by the
Hydrocarbon mixture is passed over heated refractory bodies. After some
During this time, the supply of hydrocarbons and hot combustion gas are switched off
or air is passed over the refractory bodies, which removes the deposited carbon
burns and thereby heats up the refractory bodies again. In this case it will be
suitably two or more decomposition apparatuses used in different
Work phases. The decomposition may be caused by the introduction of other gases
and vapors such as water vapor or carbonic acid
or limited quantities
Air or oxygen or several of these agents can be promoted.
Die erhaltenen Gase werden darauf gegebenenfalls nach Zuführung von
Wasserdampf oder Kohlensäure oder von Sauerstoff oder Luft oder mehreren dieser
Mittel über aktivierte Katalysatoren geführt, die, falls das Kohlenoxyd mit Wasserdampf
zu Wasserstoff und Kohlensäure umgesetzt werden soll, wenigstens in der letzten
Schicht diese Umsetzung bewirken.The gases obtained are then optionally after the supply of
Water vapor or carbonic acid or oxygen or air or several of these
Means passed over activated catalysts, which, if the carbon oxide with water vapor
to be converted to hydrogen and carbonic acid, at least in the last
Layer effect this implementation.
Es ist zwar bekannt, wasserstoffhaltige Gase dadurch zu erzeugen,
daß Methan bei iooo bis i2oo° durch Überleiten über Koks gespalten und dann, nach
Überführung etwa gebildeten Kohlenoxyds in Methan und Wasser, die Spaltung bei etwa
i2oo° wiederholt wird. Bei diesem Verfahren kommt die Verwendung von Wasserdampf
oder Kohlensäure oder Sauerstoff überhaupt nicht in Betracht. Zum Unterschied von
dem Verfahren des Hauptpatents wird bei dem vorliegenden Verfahren in der ersten
Stufe eine unvollständige thermische Spaltung der Kohlenwas:serstoffe vorgenommen.
Auch hier wird die zweite Stufe unter Ausnutzung der fühlbaren Wärme, welche die
Gase nach der ersten Stufe enthalten, ohne äußere Wärmezufuhr durchgeführt. Durch
die Abänderung der ersten Stufe des Verfahrens des Hauptpatents wird an Sauerstoff
gespart.
Beispiel
Leuchtgas von der Zusammensetzung
c02 2,2 010
CmHn 2,4 %
C O 7,80/0
H2 51,3 010
CH, 29,61/,
N.@ 6,7 010
100,00/0
wird durch ein System von mit Nickel auf Magnesia als Kontakt gefüllten Metallröhren
geleitet, die durch Feuergase auf goo° gehalten werden. Es entsteht ein Gasgemisch
folgender Zusammensetzung:
C02 1,801o
C O 6,4 01o
H2 78,401,
CH4 7,901o
N2 5,5 0lo.
i00,0110.
Dieses Gemisch wird unter Zuführung von 0,3o Teilen hocherhitzten Wasserdampfes
pro i Teil des Gemisches über einen erhitzten aktivierten Nickelkontakt geleitet,
dem in der letzten Schicht noch ein Eisen- und Chromoxyd enthaltender Katalysator
zur Umsetzung des Kohlenoxyds in Wasserstoff beigemischt ist. Das Reaktionsgemisch
verläßt mit 6oo° den Kontakt; es enthält C02 9,0010 CO 2,601,
H2 83,8 % C
H4 0,501, N2 4,1 olo.It is known that hydrogen-containing gases can be generated by splitting methane at 100 to 1200 ° by passing it over coke and then, after converting any carbon oxide formed into methane and water, the splitting is repeated at about 1200 °. In this process, the use of steam or carbon dioxide or oxygen does not come into consideration at all. In contrast to the process of the main patent, an incomplete thermal cracking of the hydrocarbons is carried out in the present process in the first stage. Here, too, the second stage is carried out using the sensible heat contained in the gases after the first stage without external heat input. The modification of the first stage of the main patent process saves oxygen. example
Luminous gas of the composition
c02 2.2 010
CmHn 2.4%
CO 7.80 / 0
H2 51.3 010
CH, 29.61 /.
N. @ 6.7 010
100.00 / 0
is passed through a system of metal tubes filled with nickel on magnesia as a contact, which are kept at goo ° by fire gases. The result is a gas mixture with the following composition: C02 1.801o
CO 6.4 01o
H2 78,401,
CH4 7.901o
N2 5.5 0lo.
i00.0110.
This mixture is passed over a heated activated nickel contact with the addition of 0.3o parts of highly heated steam per i part of the mixture, to which an iron and chromium oxide-containing catalyst for converting the carbon oxide into hydrogen is added in the last layer. The reaction mixture leaves the contact at 600 °; it contains C02 9.0010 CO 2.601, H2 83.8% C H4 0.501, N2 4.1 olo.