DE645605C - Verfahren zur Erzeugung von wasserstoffhaltigen Gasen - Google Patents

Verfahren zur Erzeugung von wasserstoffhaltigen Gasen

Info

Publication number
DE645605C
DE645605C DEI40740D DEI0040740D DE645605C DE 645605 C DE645605 C DE 645605C DE I40740 D DEI40740 D DE I40740D DE I0040740 D DEI0040740 D DE I0040740D DE 645605 C DE645605 C DE 645605C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gases
oxygen
carbon
hydrogen
water vapor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEI40740D
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Imperial Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Imperial Chemical Industries Ltd filed Critical Imperial Chemical Industries Ltd
Application granted granted Critical
Publication of DE645605C publication Critical patent/DE645605C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/22Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of gaseous or liquid organic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/36Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using oxygen or mixtures containing oxygen as gasifying agents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Description

  • Verfahren zur Erzeugung von wasserstoffhaltigen Gasen Es ist bekannt, Kohlenwasserstoffe oder solche enthaltende Gasgemische durch hohes Erhitzen mit oder ohne Sauerstoff, Luft oder Wasserdampf in wasserstoffhaltige Gasgemißche umzuwandeln.
  • Es wurde nun gefunden, daß man bei der Herstellung von wasserstoffreichen -Gasen vorteilhaft in der Weise arbeitet, daß man gasförmige Kohlenwasserstoffe, insbesondere Methan oder Äthan, gegebenenfalls in Gegenwart von Wasser-dampf, mit solchen Mengen Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasen umsetzt, daß bei der Zündung keine wesentliche Abscheidung von Kohlenstoff erfolgt, eine vollständige Verbrennung jedoch nicht möglich ist, und daß alsdann die erhaltenen wasserstoffhaltigen Gase unmittelbar über oder durch eine aus festem kohlenstoffhaltigein Material bestehende Schicht bei zur Bildung von Wassergas geeigneten Temperaturen geleitet werden.
  • Von bekannten Verfahren, bei denen zunächst durch Zugabe -großer Mengen Sauerstoff oder Luft eine vollkommene Oxydation der Ausgangsstoffe, nämlich teerhaltiger Kohlenwasserstoffe, angestrebt und dann eine Umsetzung der entstandenen Verbrennungsprodukte (vor allem Kohlendioxyd) mit hocherhitzten kohlenstoffhaltigen Stoffen, wie Koks, vorgenommen wird, unterscheidet sich das Verfahren gemäß vorliegender Erfindung dadurch, daß in der ersten Stufe nur eine unvollständige Oxydation stattfindet und daß der hierbei erzeugte Wasserdampf in der zweiten Stufe mit festen kohlenstoffhaltigen Stoffen in Reaktion gebracht wird.
  • Es ist zwar auch schon vorgeschlagen worden, Kohlenwasserstoffee zunächst unvollständig zu verbrennen und hierauf das in den Reaktionsigasen enthaltene Kohlenoxyd mit Wasserdampf katalytisch umzusetzen. I#m Gegensatz hierzu wird bei dem vorliegenden Verfahren noch eine weitere Stufe eingeschaltet, bei welcher der bei der unvollIcommenen Verbrennung entstehende Wasserdampf mit kohlenstoffhaltigen Stoffen zu Kohlenoxyd und Wasserstoff umgesetzt wird. Auf diese Weise wird unter Ausnutzung des gesamten im Ausgangsstoff enthaltenen Wasserstoffs die Ausbeute an freiem Wasserstoff erhöht.
  • Die Menge des in der ersten Stufe zur Verhinderung der Kohleabscheidung erforderlichen Sauerstoffs läßt sich im praktischen Betrieb leicht ermitteln. Sie ist abhängig voll der Zusammensetzung des Ausgangsstoffes. Bei Methan genügt z. B. ein Zusatz von 40 % Sauerstoff, zweckmäßig verwendet man Je## doch etwas mehr (etwa 5o 11.). Bei Äthan isr, mindestens i Volumen Sauerstoff auf i Volamen Äthan erforderlich, vorteilhaft gibt man jedoch 2 Volumen Sauerstoff zu.
  • Die zweite Verfahrensstufe, die sich unmittelbar an die erste anschließt, wird bei der für die Wassergasbildung erforderlichen Temperatur vorgenommen. Die in der ersten Stufe freiwerdende Hitze dient zur Erwärmung der in der zweiten Stufe verwendeten kohlenstofflialtigen Stoffe.
  • Eine geeignete Vorrichtung zur Ausfühel z#I rung des Verfahrens besteht z. B. in einer Verbrennun 'gskammer, die am einen Ende ein Koksbett enthält, wobei der Koks von Zeit zu Zeit aufgefüllt und die Asche in ähnlicher Weise wie bei Wassergasgeneratoren abgezogen wird. Zur Aufrechterhaltung der Temperatur des Koksbettes genügt die bei der vorhergehenden unvollkommenen Verbrennung erzeugte Hitze. Im allgemeinen wird sogar ein Überschuß an Wärme vorhanden sein, so daß Wasserdampf vor oder während des Verfahrens den Gasen zugesetzt werden kann.
  • Das Verfahren kann ohne Zufuhr äußerer Hitze kontinuierlich durchgeführt wer en, wenn man für geeigneten Wärmeaustausch Sor-e trägt, indem man das Ausgangsgas und el el z3 den Sauerstoff bzw. die Luft mit Hilfe der heißen Reaktionsgase vorwärmt. Dabei ist darauf zu achten, daß der Ausgangsstoff nicht zu hoch erhitzt wird, damit keine Kohlenstoffabscheidung eintritt. Aus dem gleichen Grunde muß der Vorwärmer aus einem Stoff bestehen, der die K-ohlenabscheidung nicht begünstigt, z. B. aus rostfreiem Stahl oder aus einem nichtmetallischen, z. B. kieselsäurehaltigen Material.
  • Die Reaktionsgase können gegebenenfalls in bekannter Weise mit Wasserdampf katalytisch umgesetzt werden, wobei der erforderliche Dampf wenigstens teilweise in Abhitzekesseln, welche mit Hilfe der aus dein Verfahren stammenden Gase beheizt werden, erzeugt werden oder durch Einspritzen von Wasser in die heißen Reaktionsgase zuggeführt werden kann.
  • Nach Entfernung des Kohlendioxyds besteht das Endgas im wesentlichen aus Wasserstoff und Stickstoff. Zur Herstellung eines reinen Wasserstoffs kann der Stickstoff oder andere Verunreinigungen, wie z. B. Kohlenoxyd, durch Tiefkühlung entfernt werden.
  • Als Ausgangsstoffe für das beschriebene Verfahren kommen gasförmige Kohlenwasserstoffe, wie Methan, Äthan u. dgl., oder Gasgemische, die solche Kohlenwasserstoffe enthalten, in Frage.
  • Beispiel 'Von einem Gasgemisch von folgender Zusammensetzung: Methan ..................... 94,7% Stickstoff ................... 1,9 0/. Wasserstoff ................. 1,6 0/0 Kohlenoxyd ................. o,80/" Kohlendioxyd ............... 0,7eln Sauerstoff .................. 0,304 werden je Stunde 5o cbm in einer Verbrennungskammer mit 5o cbm eines sauerstoffhaltigen Gases von der Zusammensetzung: Sauerstoff .................. 9.6,80/0 Kohlenoxyd ................. 2,1 % Kohlendioxyd ............... o,40/" Stickstoff ................... 0,7 '/» zur Reaktion gebracht. Dabei entstehen 35 kg Wasserdampf und 78 cbm eines Gasgernisches von folgender Zusammensetzung: Kohlendioxyd ............. 19,30/, Kohlenoxyd ............... 29,3% Wasserstoff ............ - - - 35,0 % Methan ................... 14,5% Stickstoff . . . .............. 1,7% Sauerstoff ................. 0,20/0.
  • Kohleabscheidung tritt dabei nicht auf. Das erhaltene Gasgen-iisch wird nun durch ein Koksbett geleitet, das durch die in der ersten Stufe entwickelte Hitze auf 1200' gehalten wird. Die dabei entstehenden Gase zeigen folgende Zusammensetzung: Wasserstoff ................ 5o,8l/. Kohlenoxyd ............... 42,304 Zohlendioxyd .............. 5,60/0 Stickstoff ................. 1,2 010 Sauerstoff ................ o, 1 0/,.
  • Werden die Ausgangsgase vor dem Einführen in die Verbrennungskammer auf etwa 9000 vorgewärmt, so ist die Temperatur der in das Koksbett eintretenden Gase so hoch, daß noch Wasserdampf zugesetzt werden kann, ohne daß die Temperatur in unzulässiger Weise erniedrigt wird. Bei dieser Arbeitsweise wird ein Endgas von folgender Zusammensetzung erhalten: Wasserstoff ............... 53,60/0 Kohlenoxyd ............... 39,601, Kohlendioxyd ............. 5,7% Stickstoff ................. I,0010 Sauerstoff ................. o, 1 0/,.
  • Das Endgas kann dann noch in bekannter Weise mit Dampf katalytisch umgesetzt werden, um das Kohlenoxyd in Kohlendioxyd umzuwandeln. Der erforderliche Dampf kann dabei durch Einspritzen von Wasser in die heißen Gase oder auch in besonderen Kesseln erzeugt werden, die mit Hilfe der in den Endgasen nach Abgabe eines Teiles ihrer Hitze an die Ausgangsgase noch verbleibenden Wärme beheizt werden.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCI-1: Verfahren zur Erzeugung von wasserstofthaltigen Gasen durch teilweise Oxydation von bei gewöhnlicher Temperatur gasförmigen Kohlenwasserstoffen, insbesondere von Met - han oder Äthan, bei welchern dem Ausgangsgemisch soviel Sauerstoff zugesetzt wird, daß bei der Zündung keine wesentliche Abscheidung von Kohlenstoff erfolgt, eine vollständige Verbrennung jedoch nicht möglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beim Verbrennungsprozeß erhaltenen wasserdampfhaltigen Gase gegebenenfalls unter Zufuhr weiterer Mengen Wasserdampf unmittelbar über oder durch eine aus festem kohlenstoffhaltigem Material bestehende Schicht bei zur Bildung von Wassergas geeigneten Temperaturen geleitet werden.
DEI40740D 1930-02-26 1931-02-20 Verfahren zur Erzeugung von wasserstoffhaltigen Gasen Expired DE645605C (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB645605X 1930-02-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE645605C true DE645605C (de) 1937-05-31

Family

ID=10489790

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEI40740D Expired DE645605C (de) 1930-02-26 1931-02-20 Verfahren zur Erzeugung von wasserstoffhaltigen Gasen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE645605C (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19914226A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Acetylen und Synthesegas
DE558430C (de) Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff oder Stickstoffwasserstoffgemischen aus Kohlenwasserstoffen
DE2345230C2 (de) Verfahren zur Herstellung von künstlichem Erdgas
DE645605C (de) Verfahren zur Erzeugung von wasserstoffhaltigen Gasen
DE551761C (de) Verfahren zur Erzeugung von stickstoffarmem Starkgas
DE403049C (de) Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff oder Stickstoffwasserstoffgemischen aus Kohlenwasserstoffen
DE1122054B (de) Verfahren zur Herstellung von niedermolekularen ungesaettigten Kohlenwasserstoffen
DE745069C (de) Verwendung eines durch Druckvergasung erzeugten Gases fuer die Synthese
DE905974C (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Gasen mit einem bestimmten Kohlenoxyd-Wasserstoff-Verhaeltnis, insbesondere fuer die Erzreduktion
DE729338C (de) Verfahren zur Herstellung von Brennstoff fuer Gaserzeuger
DE2449447A1 (de) Verfahren zur herstellung eines kohlenmonoxyd und wasserstoff enthaltenden gases
DE594395C (de) Herstellung von Wasserstoff und wasserstoffhaltigen Gasen aus Kohlenwasserstoffen
DE540068C (de) Herstellung von Phosphorpentoxyd und reduzierenden Gasen aus phosphorhaltigen Gasen vom Elektrophosphorofen
DE585419C (de) Verfahren zur Verarbeitung von Methan oder methanreichen Gasen
DE817304C (de) Verfahren zur Herstellung von ungesaettigten Kohlenwasserstoffen
AT84654B (de) Verfahren zur Darstellung reduzierender Gase zur Reduktion von Erzen oder anderen Materialien.
DE617565C (de) Verfahren zur Herstellung von kohlenoxydfreiem Stadtgas aus kohlenoxydhaltigen Brenngasen
DE521964C (de) Herstellung von Stickstoff-Wasserstoff-Gemischen fuer die Ammoniaksynthese
DE2151816A1 (de) Verfahren zur gleichzeitigen Erzeugung von Kohlenoxyd und Inertgas aus Kohlenwasserstoffen
DE729904C (de) Verfahren zur Herstellung von Hexachlorbenzol
DE693646C (de) Verfahren zur Veredlung von Druckextrakten der Steinkohle
DE886898C (de) Verfahren zur Gewinnung von technisch reinem Benzol
DE662051C (de) Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Zersetzung von Methan oder methanreichen Gasen
DE612046C (de)
DE535846C (de) Reinigung phosphorhaltiger Gasgemische