DE700598C

DE700598C - Verfahren zum Entfernen von Kohlenoxyd mittels derndungen enthaltenden Gasgemischen

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Publication number: DE700598C
Application number: DE1935B0171869
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1935-11-20
Filing date: 1935-11-20
Publication date: 1941-04-17

Description

Verfahren zum Entfernen von Kohlenoxyd mittels der Wasserdampf-Katalyse aus organische Schwefelverbindungen enthaltenden Gasgemischen Die Entfernung von Kohlenoxyd .aus Kohlendestillationsgasen oder aus Kohlendestillationsgas enthaltenden Gasgemischen kann bekanntlich in der Weise erfolgen, .daß das Ausgangsgas in üblicher Weise gereinigt und dann, nach Zufügung von Wasserdampf, der sog. Wasserdampfkatalyse z. B. mittels eines Eisenchromkontaktes unterzogen wird. Zu der eben erwähnten üblichen Reinigung gehört auch die Entfernung des Schwefelwasserstoffes. Die organischen Schwefelverbindungen bleiben jedoch in dem Gasgemisch enthalten und gehen mit über den Kontakt.
Bei der bekannten Kohlenoxydentfernung haben sich jedoch insofern Schwierigkeiten ergeben, als für die Aktivität und Lebensdauer des Kontaktes die Gegenwart von Sauerstoff im Ausgangsgas von wesentlicher Bedeutung ist. Die Reinigung des Kohlengases von Schwefelwasserstoff wird bekanntlich mit Eisenreinigungsmassen unter Zusatz von Luft vorgenommen. Da die gleichzeitige Wiederbelebung der Massen praktisch nicht mit einem theoretischen Verhältnis von Schwefelwasserstoff zu Sauerstoff durchführbar ist, enthält das Gas nach der Schwefelwasserstoffentfernung stets eine gewisse Sauerstoffmenge, in der Regel etwa o,2 °/a.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß ein derartiger Sauerstoffgehalt an dem raschen Verbrauch des Wasserdampfkontaktes infolge Bildung harzartiger Erzeugnisse Schuld ist. Auf Grund der weiteren Überlegung, daß es für die praktische Durchführung der Wa:sserdampfkatalyse zweckmäßig ist, das Frischgas vorzuwärmen, schlägt die Erfindung für die Entfernung von Kohlenoxyd mittels Wasserdampfkatalyse aus organische Schwefelverbindungen enthaltenden Gasgemischen vor, eine zusätzliche Vorwärmung der umzuwandelnden Gase durch eine Verbrennung von Sauerstoff an einem Vorkontakt anderer Zusammensetzung als des Hauptkontaktes, z. B. aus Kupfer, erfolgen zu lassen. Als Vorkontakt kommen auch andere für die Entfernung von Sauerstoff aus Gasgemischen, beispielsweise aus Elektrolytwasserstoff, oder zur analytischen Bestimmun; in der Gasanalyse bekannte Metalle, wie Platin, Palladium, Nickel oder Metalloxyd, in Betracht.
Eine zweistufige Katalyse zur Entfernung von Kohlenoxyd aus Gasgemischen ist zwar an sich bekannt; bei dem bekannten Verfahren wird jedoch in einer ersten Stufe eine Hydrierung von Kohlenoxyd zu Methan und in einer zweiten Stufe eine Umwandlung von restlichem Kohlenoxvd zu Kohlensäure und Wasserstoff mit Hilfe des in der ersten Stufe gewonnenen Wasserdampfes vorgenommen. Für diese Methankatalyse kann aber bekanntlich kein Rohgas und kein in üblicher Weise gereinigten Kohlengas verwendet werden, denn der \ ickelkontakt wird hinsichtlich seiner katalytischen Wirkung zur Methanbildung schon durch geringe Schwefelmengen vergiftet. Infolgedessen muß bei dem bekanntem Verfahren das Ausgangsgas einer gründlichen weiteren Reinigung, insbesondere von organisch gebundenem Schwefel, unterworfen werden. Im Gegensatz hierzu ist es ein wesentlicher Vorteil des Verfahrens nach der Erfindung, daß ein organische Schwefelverbindungen enthaltendes Ausgangsgas der Wasserdampfkatalyse unterworfen werden kann.
Die Verbrennung des Sauerstoffs an dein Vorkontakt hat einerseits die Wirkung, dal.i der Hauptkontakt nicht mehr durch die Bildung von störenden Erzeugnissen geschädigt wird und infolgedessen eine längere Lebensdauer erhält, während andererseits eine Temperatursteigerung erreicht wird. Läßt sich beispielsweise durch Vorwärinung mit dem Abgas in einem Wärmeaustauscher das Frischgas auf 300=' bringen, so kann durch die Vorverbrennung z. B. eine Temperatur von 36o° erreicht werden.
U m den Temperaturaustausch mit hinreichendem Temperaturgefälle durchführen zu können, wird also der an sich durch die exotherme Umwandlung von Kohlenoxyd mit Wasser zu Kohlensäure erreichte Temperaturunterschied noch durch !Lie zusätzliche Verbrennung von Sauerstoff im Gas gesteigert. Zur Erzielung eines Temperaturgefälles zwischen -\1>gas und Prischras von ioo und i2o ist bei Verwendung von Kohlengas mit 6 bis °(o Kohlenoxyd unter Berücksichtigung der unvermeidlichen Wärmeausstrahlung z. B. eine zusätzliche Verbrennung von o,4 bis o.7 Volt Sauerstoff erforderlich. Der Sauerstoffgehalt wird also entsprechend der gewünschten Vorwärmung geregelt. Er ist nicht mehr wie bei dem bekannten `erfahren ein schädlicher, sondern ein erwünschter Bestandteil zur Regelung der M'ärinewirtschaftlichkeit.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die zusätzliche @'orwärinung zwischen die Sättigung des Gases finit Wasserdampf und Behandlung am Hauptkontakt eingeschaltet. In diesem Fall geht der Dampf bereits mit durch den Wärmeaustatischer und wird so mit vorgewärmt.
Das umgewandelte Gas wird zweckmäßig einer weiteren Aufbereitung unterworfen, bevor es dein Verteilungsnetz zugeleitet wird. So kann z. B. eine mehr oder weniger vollständige Entfernung von Schwefelwasserstoff, von Benzolkohlenwasserstoffen, Kohlensäure, Feuchtigkeit und anderen Bestandteilen, wie Äthylen, erfolgen, wofür die an sich bekannten Hilfsstoffe und Arbeitsverfahren benutzt werden.
Der kupferhaltige Vorkontakt kann z. B. durch Tränken von Bimsstein mit Kupfernitrat, Abrauchen der Stickoxyde und Reduktion des Kupferoxyds erhalten werden. Ausführungsbeispiel Benzolh.altiges Kohlengas mit 6,5'/, und sonst üblicher Zusammensetzung wird in bekannter Weise mit Eisenreinigungsmassen von H2S befreit, wobei Luft oder Sauerstoff in solchem Cberschuß zugesetzt wird, daß sich ein Gas mit o,6", Sauerstoff ergibt. Nach Sättigung mit 35o g H20/m3 und Erwärmung in einem Wärmeaustauscher auf 300° C durchstreicht das Gas in einem Kontaktofen zunächst einen Kupferkontakt, wodurch eine vollständige Verbrennung des Sauerstoffs und eine Erwärmung auf 36o° C eintritt, und hierauf einen Eisenchromkontakt, wobei eine weitere Erwärmung auf :Ioo° C und eine Umwandlung von CO bis auf o,8 bis i Volumprozent (bezogen auf abgekühltes Abgas) bewirkt wird. Unter Benutzung eines Temperaturgefälles von ioo° C wird das 4oo° C heiße Abgas zur Vorwärmung des Frischgases auf 300° C benutzt und hierauf der weiteren Aufbereitung unterworfen.

Claims

PATENT AN5YRÜCIII:: i. Verfahren zum Entfernen von Kohlenoxv<i mittels der Wasserdampf-Katalyse aus organische Schwefelverbindungen enthaltenden, sonst in üblicher Weise gereinigten Kohlendestillationsgasen oder aus Kohlendestillationsgas enthaltenden Crasgemischen, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Vorwärmung der umzuwandelnden Gase durch eine Verbrennung von Sauerstoff an einem Vorkontakt anderer Zusammensetzung als des Hauptkontaktes, z. B. Kupfer, erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Vorwärmung zwischen die Sättigung des Gases mit Wasserdampf und die Behandlung ani Hauptkontakt eingeschaltet wird.