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Verfahren zur Herstellung gasförmiger Treibstoffe mit hohem Heizwert
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung gasförmiger Treibstoffe von
hohem Heizwert.
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Die Vorzüge, welche bei der Verwendung von Gasen, die Methan, Äthan,
Propan und andere Kohlenwasserstoffe enthalten, als Fahrzeugtreibstoffe, Motortreibstoffe,
karburierte Gase, oder bei der Verwendung von Propan als Kühlmittel erreicht werden,
sind wohlbekannt.
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Einige der Schwierigkeiten bei der weitverbreiteten Anwendung dieser
Gase bestehen darin, daß die Gase nicht überall verfügbar sind und die Herstellung
mancher von ihnen und ihr Transport und die Lagerung schwierig sind.
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Gegenstand der Erfindung ist die Einführung eines einfachen und wirksamen
Verfahrens zur Erzeugung solcher Gase aus Kohlenwasserstoffölen und Teeren, wie
Rohölen, Rückstandsölen, Heizölen, Gasölen, Teeren, Schieferölen oder ähnlichen
Brennstoffen mit oder ohne Verwendung anderer Gase und/oder fester Brennstoffe.
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Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung gasförmiger
Treibstoffe von hohem Heizwert geschaffen, gemäß welchem Gase in einem Gaserzeuger
aus flüssigen und/oder festen Brennstoffen erzeugt, die erzeugten Gase teilweise
oder vollständig mittels Sauerstoff oder sauerstoffhaltiger Gase verbrannt werden
und mindestens ein Teil der fühlbaren Wärme der Gase, die man durch die teilweise
oder vollständige Verbrennung gewinnt, zur Erhitzung eines Regenerators benutzt
wird, der dann zur Überhitzung von Dampf
und/oder zur Vorwärmung
von Gasen dient, wobei zumindest ein Teil der fühlbaren Wärme dieser Gase zur Spaltung
von Ölen, Teeren oder gasförmigen oder flüssigen Kohlenwasserstoffen zu gasförmigen
Treibstoffen von hohem Heizwert verwendet wird.
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Wenn nur ein Teil der fühlbaren Wärme der Gase, die man durch teilweise
oder vollständige Verbrennung erhält, für die Aufheizung des Regenerators gebraucht
wird, läBt sich die restliche fühlbare Wärme zur Spaltung von Ölen, Teeren oder
Kohlenwasserstoffgasen oder -flüssigkeiten verwenden.
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Gewünschtenfalls kann man die fühlbare Wärme der Gase, die den Regenerator,
nachdem sie ihn aufgeheizt haben, verlässen, zur Verdampfung und Spaltung von ölen;
Teeren, Kohlenwasserstoffgasen o. dgl. unter Erzeugung gasförmiger Treibstoffe von
hohem Heizwert verwenden.
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Das Verfahren läBt sich in einer Vielzahl von Stufen, in welchen verschiedene
Temperaturen, Kontaktzeiten und andere Bedingungen angewendet werden, ausführen.
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Die nach der Erfindung hergestellten gasförmigen Treibstoffe von hohem
Heizwert können in einem Verbrennungsmotor, einer Gasturbine o. dgl. verwendet werden,
und die Abgase davon (wenn erforderlich, kann die Temperatur dieser Auspuffgase
erhöht werden) lassen sich zur Vorwärmung von Gasen oder Überhitzung von Dampf,
die bei der Erzeugung weiterer gasförmiger Treibstoffe von hohem Wärmewert benutzt
werden, verwenden.
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Beispiele von Gasen, die in einem Gaserzeuger hergestellt werden können,
sind Generatorgase, Wassergase, karburierte Gase oder Mischungen dieser Gase. Die
flüssigen Brennstoffe können Öle (die Öle können die gleichen wie die für die Herstellung
der eingangs erwähnten Gase sein, oder es können andere Öle verwendet werden), wie
durch Spaltung erzeugter Teer, sein. Auch feste Brennstoffe, wie Kohle oder Koks,
lassen sich verwenden. Für die Verbrennung kann man sauerstoffhaltige Gase, wie
Luft, oder Dampf und sauerstoffhaltige Gase, wie Luft, benutzen; andere Gase, z.
B. inerte Gase, können zugefügt werden. Die Gase, Luft, Dampf oder Sauerstoff können
vor der Anwendung vorgewärmt werden.
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Das Kohlenwasserstofföl oder der Teer oder das Gas, die vorgewärmt
sein können, oder eine Mischung von Öl oder Teer oder Gas und Dampf und/oder Kohlendioxyd,
oder vorgewärmte Mischungen, denen andere Gase, z. B. karburierte Gase oder vorgewärmte
karburierte Gase, zugegeben werden können, können in die Verbrennungsgase mit oder
ohne Zufügung von Dampf und/oder Kohlendioxyd, die vorgewärmt sein können, eingespritzt
werden.
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Das folgende Beispiel erläutert, wie sich das Verfahren der Erfindung
ausführen läßt: Zur Herstellung von Gas aus festen und/oder flüssigen Brennstoffen
wird ein Gaserzeuger verwendet. Die gebildeten Gase werden teilweise oder ganz verbrannt,
ein Teil der fühlbaren Wärme der Verbrennungsgase wird in einem oder zwei Regeneratoren
gespeichert, und Dampf oder Kohlendioxyd wird dann mit der so gespeicherten Wärme
überhitzt bzw. vorgewärmt, und 01 oder Teer (die gewünschtenfalls vorgewärmt sein
können) wird allein oder in Mischung mit Dampf oder Kohlendioxyd in diese Gase eingespritzt,
so daß das Öl oder der Teer durch die fühlbare Wärme des Dampfes oder Kohlendioxyds
gespalten wird.
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Die Temperatur der Verbrennungsgase, die den Regenerator, nachdem
sie diesen autgeheizt haben, verlassen, wird vorzugsweise so gewählt, daß sie dazu
ausreicht, einen weiteren Anteil des Öls zu verdampfen und zu spalten. Die so erhaltenen
karburierten Gase können dann für sich oder im Gemisch mit den anderen erzeugten
karburierten Gasen verwendet werden.
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Anstatt Generatorgas in einem Gaserzeuger herzustellen, kann man Wassergas
erzeugen und einen Teil des Wassergases verbrennen und den anderen Teil zur Gaserzeugung
benutzen.
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Beispiele von Kohlenwasserstoffölen und Teeren und Gasen, die gemäß
der Erfindung verwendet werden können, sind Rohöle, Rückstandsöle, Treiböle, Gasöle,
Kohlenteere, Erdölteere, Schieferöle und Naturgase oder Raffinationsgase und Benzin.
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Bei Anwendung der Erfindung ist es möglich, Gase mit hohem Heizwert
und mit verschiedenen Heizwerten zu erhalten.
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Die fühlbare Wärme des hergestellten Gases und anderer Gase kann dazu
benutzt werden, Dampf zu erzeugen, Dampf zu überhitzen und die bei dem Verfahren
verwendeten Öle, Teere oder Gase vorzuwärmen.
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Die erzeugten Gase können erforderlichenfalls vor Gebrauch von wertvollen
oder unerwünschten Bestandteilen, wie Kohlendioxyd, Schwefelwasserstoff u. dgl.
befreit werden.
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Die Qualität und die Eigenschaften der Öle, Teere und Gase werden
je nach dem Zweck, für den die hergestellten Gase angewendet werden sollen, ausgewählt.
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Ein Teil oder die Gesamtmenge der erzeugten Gase läßt sich zur Gewinnung
verflüssigter Gase, wie Propan und Butan, und flüssiger Kohlenwasserstoffe, wie
aromatische Kohlenwasserstoffe und ungesättigte Kohlenwasserstoffe, verwenden.
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Selbstverständlich umfaßt der hier gebrauchte Ausdruck Kohlenwasserstoffgase
und -flüssigkeiten nicht nur die reinen Kohlenwasserstoffgase oder -flüssigkeiten,
sondern auch Gase oder Flüssigkeiten, die dieselben enthalten.