Verfahren zur Herstellung von Kohlenoxyd-Wasserstoff -Gemischen in
Abstichgaserzeugern Im Hauptpatent 976 o69 ist ein Verfahren zur Herstellung
voll Kohlenoxyd-Wasserstoff-Gemisehen durch unvollständige 'Verbrennung von gasförmigen
Kohlenwasserstoffen in Abstichgaserzeugern beschrieben, bei dem man die Kohlenwasserstoffe
zusammen mit freien Sauerstoff enthaltenden Vergasungsmitteln mittels eines Brenners
oder mehrerer solcher innig gemischt in das Brennstoffbett des Gaserzeugers einführt
und dabei ein solches Mischungsverhältnis der eingeführten Gase wählt, insbesondere
für einen so hohen Sauerstoffgehalt Sorge trägt, daß im Brennstoffbett eine Temperatur
von mindestens 1300' C, jedoch zweckmäßig nicht höher als i8oo'
C erzielt wird. Hierbei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, solche Brenner
zu verwenden, die mit während des Betriebs nach hinten ausziehbaren Einsätzen für
die Vergasungsmittel und für das Gemisch dieser mit den gasförmigen Kohlenwasserstoffen
versehen sind, wie sie im Hauptpatent eingehend beschrieben sind. Im Abstichgaserzeuger
selbst gelangen möglichst stükkige Brennstoffe, vornehmlich Hüttenkoks, zur Vergasung.Process for the production of carbon-oxide-hydrogen mixtures in tapping gas generators The main patent 976 069 describes a process for the production of full carbon-oxide-hydrogen mixtures by incomplete combustion of gaseous hydrocarbons in tapping gas generators, in which the hydrocarbons are combined with free oxygen-containing gasifying agents by means of a Introduces burner or several such intimately mixed into the fuel bed of the gas generator and selects such a mixing ratio of the gases introduced, in particular ensures that the oxygen content is so high that a temperature of at least 1300 ° C in the fuel bed, but preferably not higher than 100 ° C is achieved. It has proven to be advantageous to use such burners which are provided with inserts for the gasification agents that can be pulled out to the rear during operation and for the mixture of these with the gaseous hydrocarbons, as described in detail in the main patent. In the tapping gas generator itself, fuels that are as lumpy as possible, primarily metallurgical coke, are gasified.
Es hat sich nun gezeigt, daß man bei diesem Verfahren die dem Abstichgaserzeuger
zuzuführenden gasförtnigen Kohlenwasserstoffe ganz oder teilweise durch Brennstoffstaub
ersetzen kann, insbesondere solchen, der eine bessere Reaktionsfähigkeit besitzt
als der stückige Brennstoff des Gaserzeugers. Als Brennstoffstaub kommt in erster
Linie
solcher von Braunkohle, Braunkohlenschwelkoks, geeigneten Steinkohlen, wie z. B.
jüngeren oder gasreichen Sinterkohlen,-Gasflammkohlen und Fettkohlen, und von Tiefteniperaturschwelkoks
in Frage.It has now been shown that with this method, the tapping gas generator
gaseous hydrocarbons to be supplied wholly or partly by fuel dust
can replace, especially those that have a better responsiveness
than the lump fuel of the gas generator. As fuel dust comes first
line
those of lignite, lignite coke, suitable hard coals, such as. B.
Younger or gas-rich sintered coals, gas flame coals and fatty coals, and from deep perature coke
in question.
Es gelingt bei diesem Verfahren, erhebliche Mengen Brennstoffstaub
zurVergasung zu bringen, wobei gleichzeitig die Vergasung des hochwertigen stückigen
Brennstoffs so stark zurückgedrängt werden kann, daß das Verfahren zum überwiegenden
Teil den Charakter eines Verfahrens zur Brennstoffstaubvergasung annimmt. Für das
Verfahren können überraschenderweise Teer und Kohlenwasserstoffe abgebende Kohlenarten
verwendet werden, ohne daß in dem gewonnenen Gas störende Mengen Kohlenwasserstoffe,
wie insbesondere Methan, enthalten sind, so daß dieses für Synthesezwecke sehr gut
geeignet ist. jedenfalls beträgt der Kohlenwasserstoffgehalt höchstens etwa o,2l)/o.
Man arbeitet bei Temperaturen, bei denen die Vergasung bzw. unvollständige Verbrennung
des Brennstoffstaubs zu Kohlenoxyd und Wasserstoff unter Verflüssigung der Ascheteilchen
erfolgt, so daß die geschmolzenen Ascheteilchen mit der flüssigen Schlacke des festen
Brennstoffs sich gemeinsam am Boden des Gaserzeugers ansammeln, von wo die flüssige
Schlacke dann wie üblich abgezogen werden kann, ohne Gefahr zu laufen, daß bei der
gleichzeitigen Verminderung des Durchsatzes des stückigen Brennstoffs die Gefahr
des Einfrierens auftritt. Die geschmolzene Asche des staubförmigen Brennstoffs wirkt
zudem in den meisten Fällen als ein das Schmelzen der Schlacke begünstigendes Flußmittel,
so daß die üblichen Zuschlagstoffe, die sonst mit dem stückigenBrennstoff aufgegeben
wer-den, um das Schmelzen zu erleichtern, der Menge nach vermindert werden können.This process succeeds in removing considerable amounts of fuel dust
to bring to gasification, at the same time the gasification of the high-quality lumpy
Fuel can be pushed back so much that the process to the predominant
Part takes on the character of a process for fuel dust gasification. For the
Surprisingly, processes can use types of coal which give off tar and hydrocarbons
be used without interfering amounts of hydrocarbons in the gas obtained,
such as methane in particular, are included, so that this is very good for synthesis purposes
suitable is. in any case, the hydrocarbon content is at most about 0.2 l) / o.
One works at temperatures at which the gasification or incomplete combustion
the fuel dust to carbon oxide and hydrogen with liquefaction of the ash particles
takes place so that the molten ash particles with the liquid slag of the solid
Fuel collect together at the bottom of the gas generator, from where the liquid
Slag can then be withdrawn as usual without running the risk of the
simultaneous reduction in the throughput of the lump fuel the danger
of freezing occurs. The molten ash of the powdered fuel works
also in most cases as a flux promoting the melting of the slag,
so that the usual additives that would otherwise be abandoned with the lumpy fuel
the amount can be reduced in order to facilitate melting.
Der mittels der Brenner einzuführende Brennstoff wird, falls erforderlich,
auf Staubfeinheit gemahlen, wie dies bei Kohlenstaubfeuerungen üblich ist. Als Vergasungsmittel
wird Sauerstoff oder Luft oder ein Gemisch von beiden angewandt, dem gegebenenfalls
auch noch Wasserdampf, Kohlensäure oder noch andere Gase, z. B. Kohlenwasserstoffe,
insbesondere Methan, enthaltende brennbare Gase, zugegeben werden können.The fuel to be fed in by means of the burners is, if necessary,
ground to a fineness of dust, as is customary with pulverized coal firing. As a gasification agent
if oxygen or air or a mixture of both is used, if necessary
also steam, carbonic acid or other gases, e.g. B. hydrocarbons,
in particular methane containing combustible gases can be added.
Die freie Sauerstoffmenge, die gemeinsam mit dem Brennstoffstaub durch
den Brenner eingeführt wird, muß so bemessen sein, daß mindestens eine Temperatur
von 130& C, zweckmäßig mehr, z. B. 1400' C und mehr, erreicht
wird. Die Höhe der einzustellenden Temperatur schwankt in gewissen Grenzen,
je nach der Reaktionsfähigkeit des zu vergasenden Staubes; sie ist nach oben
durch die Beständigkeit des Gaserzeugermaterials begrenzt, so daß sie im allgemeinen
nicht über i8oo bis igoo' C
betragen soll. Durch gleichzeitige Zuführung von
Dampf oder Kohlensäure kann das Verhältnis Sauerstoffmenge zu Brennstoffstaubmenge
abgeändert werden. Man arbeitet im allgemeinen mit der geringstmöglichen Dampf-
oder Kohlensäuremenge, da auf diese Weise Sauerstoff eingespart wird und der Vergasungsanteil
des festen stückigen Brennstoffs gegenüber dem Vergasungsanteil des staubförmigen
Brennstoffs zurücktritt. Die Dosierung des Verhältnisses von Sauerstoff und staubförmigem
Brennstoff kann mittels verschiedener geeigneter Einrichtungen erfolgen. Es ist
wesentlich, daß eine gute Durchmischung und eine möglichst gleichbleibende und gleichmäßige
Verteilung des Staubes im Vergasungsmittel erfolgt. Beispiel In einen mit Hüttenkoks
betriebenen Abstichgaserzeuger wird mittels Brenner, wie im Hauptpatent beschrieben,
Staub rheinischer Braunkohle mit einem Feuchtigkeitsgehalt von i5,511/o zusammen
mit sauerstoffreicher Luft, und zwar in solchem Mengenverhältnis eingeführt, daß
auf i kg
Brennstoffstaub 0,415 Nms Sauerstoff und O#,735 Nms Luft kommen.
je Kilogramm Brennstoffstaub, werden 0,:275kg Koks vergast, wobei :2,5 Nm3
eines Gases von der Zusammensetzung 2,5"/o CO2, 52,50/e CO, 2115"/o H21 012"/o
CH4 und 23,3"/oN2 entstehen, das vorzüglich als Ausgangsgas für die Ammoniaksynthese
geeignet ist.The amount of free oxygen that is introduced through the burner together with the fuel dust must be such that at least a temperature of 130 ° C, expediently more, e.g. B. 1400 ° C and more is reached. The level of the temperature to be set fluctuates within certain limits, depending on the reactivity of the dust to be gasified; it is limited upward by the resistance of the gas generator material such that it does not should be at about i8oo to igoo 'C in general. The ratio of the amount of oxygen to the amount of fuel dust can be changed by simultaneously supplying steam or carbonic acid. In general, the lowest possible amount of steam or carbonic acid is used, since this saves oxygen and the gasification component of the solid, lumpy fuel is less than the gasification component of the pulverized fuel. The proportion of oxygen and pulverized fuel can be metered by means of various suitable devices. It is essential that thorough mixing and the most constant and even distribution of the dust in the gasification agent take place. Example In a tapping gas generator operated with metallurgical coke, as described in the main patent, dust from Rhenish lignite with a moisture content of 15.511 / o is introduced by means of a burner together with oxygen-rich air in such a proportion that for 1 kg of fuel dust 0.415 Nms of oxygen and oxygen #, 735 Nms of air come in. per kilogram of fuel dust, 0.25 kg of coke are gasified, whereby : 2.5 Nm3 of a gas with the composition 2.5 "/ o CO2, 52.50 / e CO, 2115" / o H21 012 "/ o CH4 and 23 .3 "/ oN2 arise, which is ideally suited as a starting gas for ammonia synthesis.