DE612046C

DE612046C -

Info

Publication number: DE612046C
Application number: DENDAT612046D
Authority: DE

Description

Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen aus Kohlenoxyd und Wasserstoff bestehenden Gasgemischen Für die - synthetische =Herstellung von Methylalkohol und anderen sauerstoffhaltigen organischen Verbindungen in Gegenwart von Katalysatoren verwendet man im allgemeinen Mischungen aus Wasserstoff und Kohlenoxyd, in welchen die beiden Gase j e nach den gewählten Arbeitsbedingungen und den Erzeugnissen, die man zu erhalten wünscht, in ziemlich verschiedenen Verhältnissen enthalten sind. Diese Mischungen können auf verschiedene Weise gewonnen werden, von welchen die gebräuchlichsten die bei erhöhter Temperatur mit Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Substanzen durchgeführte Spaltung der Kohlenwasserstoffe und die Vergasung von festen Brennstoffen sind. Man kann auch Kohlenwasserstoffe ohne Sauerstoff oder sauerstoffhaltige Substanzen spalten und dem so erzeugten Gas ein Kohlenoxyd enthaltendes Gas hinzufügen.
Die nach diesen Arbeitsweisen erhaltenen iNlischungen besitzen jedoch nicht immer die gewünschte Zusammensetzung, sondern enthalten oft einen Überschuß an einem der beiden Bestandteile, so daß es erforderlich wird, ihre Zusammensetzung durch. Zusatz von anderen geeigneten Gasen zu verbessern. Ist z. B. Wasserstoff der fehlende Bestandteil, so wird nach den bisher üblichen Verfahren die angemessene Menge diese:, Gases den nach den eingangs beschriebenen Methoden gewonnenen Kohlenoxyd-Wasserstoff-Gemischen hinzugefügt. :-Dieser Wasserstoffzusatz bringt jedoch einen Übelstand mit sich, der davon herrührt, daß dieses Gas oft durch Sauerstoff verunreinigt ist; diese Verunreinigung ist im allgemeinen sowohl in dem mittels Wasserelektrolyse bereiteten, -wie auch in dem mit anderen Verfahren hergestellten Wasserstoff enthalten, und gewöhnlich auch in dem Wasserstoff, der eine Zeitlang in nassen Gasbehältern gelagert hat.
Sobald nun die auch nur kleine Mengen Sauerstoff enthaltenden Mischungen von Kohlenoxyd und Wasserstoff auf die Katalysatoren gelangen, reagiert der Sauerstoff praktisch vollständig mit einer entsprechenden Menge Wasserstoff, wodurch er lokale Überhitzungen bewirkt, welche sowohl für die Aktivität der Katalysatoren wie auch für die gute Erhaltung der Katalyseapparate schädlich sind, und die das Auftreten von Nebenreaktionen begünstigen. Man war daher bisher gezwungen, die im übrigen synthesefertigen Gasgemische einer besonderen umständlichen und teueren Reinigung zwecks. Entfernung des Sauerstoffs zu, unterziehen.
Diese Übelstände werden durch die Erfindung völlig beseitigt. Das vorliegende Verfahren besteht darin, daß man in einem Gaserzeuger in an sich üblicher Weise ein kohlenoxydhaltiges Gas erzeugt und den zur Ergänzung notwendigen durch - Sauerstoff verunreinigten Wasserstoff unmittelbar in den Gaserzeuger einleitet, und zwar in eine Zone, in welcher die Temperatur hoch genug ist, um den al°s Verunreinigung enthaltenen Sauerstoff gemäß den Gleichungen 2 C + 0,= 2C0 C + 02 -C02 mit dem Brennstoff reagieren zu lassen. Wenn man für die Vergasung der Brennstoffe Luft, Sauerstoff oder Sauerstoff enthaltende Gasmischungen verwendet, muß man natürlich ebenfalls dafür Sorge tragen, daß der Wasserstoff in eine Zone geleitet wird, wo die Vergasung vollständig ist und wo nicht zu befürchten ist, daß der so eingeführte Wasserstoff dazu kommt, sich mit dem für die Vergasung verwendeten Sauerstoff zu vermischen; zum Schluß, wenn der Gaserzeuger in nicht ununterbrochener Weise arbeitet, wird der Wasserstoff nur während der Phase eingeführt, in welcher man das- für die Herstellung der gewünschten Mischung verwendete Gas erzeugt.
Der Fall, daß Wasserstoff fehlt, kann z. B. eintreten, wenn Wassergas zur Verfügung steht und man eine zur Herstellung von synthetischem Methylalkohol bestimmte Mischung von Kohlenoxyd und Wasserstoff bereiten will, eine Mischung, in welcher die beiden Gase in dem volumetrischen Verhältnis I CO : 2 H2 enthalten sind. Das Wassergas hat gewöhnlich annähernd folg en - de Zusammensetzun-: t> CO=4o°/o; 112=50°/o; 002=5% Nz=5%; und nach eventueller Entfernung des C02 folgende: CO = 42,1 ll/o; 112 - 52,60/0; N2 ==5,3'/,; um nun die gewünschte Mischung zu er-, halten, ist es also erforderlich, auf ioo Volumina rohes Wassergas 30 Volumina Wasserstoff oder auf ioo Volumina des von der Kohlensäure befreiten Wassergases 31,6 Volumina Wasserstoff hinzuzufügen.
Da der zu diesen Zwecken gewöhnlich angewandte Wasserstoff bis etwa il/, Sauerstoff enthält, wären aus den nach der üblichen Methode hergestellten Synthesegemischen nachträglich noch bis o,24°/0 Sauerstoff zu entfernen. Demgegenüber verläßt gemäß der vorliegenden Erfindung ein synthesefertiges völlig sauerstofffreies Gasgemisch bereits den Gaserzeuger.
Die hauptsächlichsten Vorteile dieses Verfahrens bestehen darin, daß es keine Zusatzapparatur und keinen Wasserstoffverbrauch erfordert, wie es bei den gebräuchlichen Wasserstoffreinigungsverfahren geschieht, bei welchen man z. B. den Sauerstoff mit einer entsprechenden Menge Wasserstoff reagieren läßt. Es ist schon vorgeschlagen worden, zwecks Erhöhung des Durchsatzes und der Ammoniakausbeute ein brennbares Gas, vorzugsweise Wasserstoff, in Gaserzeuger zu leiten, in welchen Brennstoffe unter Zuführung von Mischungen aus Luft und Wasserdampf vergast werden. Während jedoch hier das ein-- geleitete brennbare Gas ständig zur Verbrennung gelangt, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der eingeleitete sauerstoffhaltige Wasserstoff nicht verbrannt, sondern es reagiert nur der in ihm enthaltene Sauerstoff mit dem Brennstoff.
Die Gewinnung von sauerstofffreien Wasserstoff und sauerstofffreien, Wasserstoff enthaltenden Gasgemischen durch Vergasung von Brennstoffen war bereits bekannt. Auf diese Weise hat man jedoch bisher nur sauerstofffreien Wasserstoff oder sauerstofffreies Wassergas gewonnen, die gewöhnlich durch weiteren Zusatz von sauerstoffhaltigen Gasen auf die für die Synthese geeignete Zusammensetzung gebracht werden mußten. Bis jetzt wurde jedoch noch nicht vorgeschlagen, in einem einzigen. Arbeitsgang sauerstofffreie Gasgemische mit einer für die Synthese geeigneten Zusammensetzung so zu gewinnen, daß man sauerstoffhaltigen Wasserstoff zu einem durch Vergasung von festen Brennstoffen erhaltenen Gas hinzufügt.
Beispiel I In einen Gaserzeuger, in welchem mittels Koks unter Verwendung einer Sauerstoff-Wasserdampf-Mischung als Vergasungsmittel stündlich etwa Zoo m3 Gas folgender Zusammensetzung CO 81°/0, H. 16%, C02 I,50/0, N2 1,5°/o hergestellt werden, werden pro Stunde ungefähr 300 m3 Wa'sserstoff, welcher o,5 °/o Sauerstoff -enthält, eingeleitet. Dabei wird dafür Sorge getragen, daß der Wasserstoff Brennstoffzonen durchfließt, die Temperaturen um 75o° C -besitzen. Auf diese Weise werden stündlich 50o m3 Gas gewonnen, die CO 32,40/0, H2 66,1°/o, C02 0,7°/0, N2 0,8% enthalten und praktisch frei von Sauerstoff sind.
BeispielIh In einen Gaserzeuger, in welchem stündlich 30o m3 Wassergas der Zusammensetzung CO 39% H2 50%, C02 5% N2 6% erzeugt werden, werden stündlich 85 m3 Wasserstoff, welcher 0,5°/o Sauerstoff enthält, eingeleitet. Die Wasserstoffeinführung erfolgt erst nach Beginn der Vergasungsphase und der Wasserstoff wird dabei in der Nähe der Dampfeintrittsöffnung eingeführt. Auf diese Weise werden stündlich 385 m3 Gas gewonnen., die CO 3o,8°/0, H2 6o,8°/0, CO 3,90/0, N2 4,5% enthalten und praktisch frei von Sauerstoff sind.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von zur Synthese geeigneten, im wesentlichen aus Kohlenoxyd und Wasserstoff bestehenden Gasgemischen, dadurch gekennzeichnet, daB in einem Gaserzeuger in an sich üblicher Weise ein kohlenoxydhaltiges Gas erzeugt und der zur Ergänzung für synthetische Zwecke notwendige Wasserstoff in Form sauerstoffhaltigen Wasserstoffes unmittelbar in den Gaserzeuger, und zwar in eine Zone geleitet wird, in @velcher die Temperatur hoch genug ist, daß der im zur Ergänzung zugesetzten Wasserstoff enthaltene Sauerstoff mit dem Brennstoff selbst reagiert.