DK143162B - Fremgangsmaade og anlaeg til fremstilling af en metanrig gas - Google Patents

Description

143162

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstilling af en metanrig gas ved katalytisk behandling ved forhøjet temperatur og tryk af en fødegas der indeholder hydrogen, er rig på carbonoxider og eventuelt tillige indeholder vanddamp og/eller i forhold til reaktionen inaktive gasser såsom nitrogen og inerte gasser.

Metanisering af gasser indeholdende små mængder af carbonoxider har været kendt længe. Som eksempel kan nævnes ammoniakanlæg, hvor ammoniaksyntesegassen, der hovedsagelig indeholder hydrogen og nitrogen, inden selve ammoniaksyntesen underkastes en metanisering. Ved metaniseringen omdannes de for ammoniakkataly-satoren giftige carbonoxider til inert metan.

2 143162

Selve metalliseringen af carbonoxider løber i nærvær af en katalysator hurtigt til ligevægt ifølge en af eller begge nedenstående reaktioner, hvis energiomsætning er henført til 1 bar og 0°C.

(1) CO + 3H2 <=£ CH4 + H20 ΔΗ = - 205,15 kJ/mol (2) C02 + 4H2 CH4 + 2H20 ΔΗ = - 163,91 kJ/raol

Samtidig vil der indstille sig en ligevægt mellem carbon-monoxid og carbondioxid som angivet nedenfor: (3) CO + H20 ^===^ C02 + H2 ΔΗ = - 41,24 kJ/mol

Metanisering af gasser indeholdende større mængder carbonoxider har i de senere år været genstand for stor interesse, hvilket hovedsageligt skyldes anvendelsen af metanrige gasser som erstatning for naturgas (Substitute Natural Gas, SNG) og som gasformigt medium i forbindelse med energitransport.

Da reserverne af naturgas er begrænsede, og da det er forbundet med stadig stigende omkostninger at udvinde naturgas, søger man at fremstille erstatningsgasser ud fra billige carbonholdige råmaterialer. Hovedsagelig er der tale om tunge brændselsolier og naturligt forekommende kul. En række fremgangsmåder til forgasning af fast og flydende carbonholdigt materiale er i dag kommercielt tilgængelige. Fælles for disse fremgangsmåder er, at det carbonholdige materiale under tryk og forhøjet temperatur omsættes med atmosfærisk luft og/eller ren oxygen og/eller vanddamp. Sammensætningen af produktgassen fra forgasningsanlægget varierer fra fremgangsmåde til fremgangsmåde, men består overvejende af carbonoxider, hydrogen, vanddamp, lavere kulbrinter, hovedsageligt metan og eventuelt nitrogen. Hertil kommer, at svovlindholdet i råmaterialet vil omdannes til svovlbrinte eller carbonylsulfid. Derudover vil der dannes små mængder af lavmolekylære organiske forbindelser, bl.a. myresyre og cyanbrinte. Inden denne produktgas fra forgasningsanlægget kan metaniseres, vil det være nødvendigt at rense den for svovlforbindelser. For en gennemgang af de forskellige forgasningsfremgangsmåder henvises til "Ullmanns Encyklo-pådie der Technischen Chemie",4. oplag, bind 14, 1977.

3 U3162

Det er nu blevet aktuelt at bruge gasser, specielt metan og metaniseringsdygtige gasblandinger som overføringsmedier for, dvs. bærere af kemisk bundet energi, navnlig i forbindelse med udnyttelse af kernekraft.

Som det fremgår af reaktionsligningerne (1) og (2) er dannelse af metan ud fra carbonoxider og hydrogen forbundet med varmeudvikling, og omvendt er omsætning af metan med vanddamp, såkaldt vanddampreforming, betinget af varmetilførsel.

Den i en kernereaktor udviklede varme kan bruges til at danne carbonoxid (CO og/eller CO2) og hydrogen ud fra metan. På denne måde bindes varmeenergien, og gasserne kan i rørledninger transporteres til de steder hvor man ønsker at udnytte denne energi. Her foretages så en metanisering, og den udviklede varme kan bruges til elektricitetsfremstilling, boligcpvajmning og andre formål. Por nærmere belysning af dette emne henvises til artiklen "Transport von Kernwårme mitteis chemisch gebundener Energie" af U. Boltendahl et al. offentliggjort i gwf-gas/erdgas 117 (1976) H. 12, s.

517-522.

Metanisering kan foretages i en rakke principielt forskellige reaktortyper. Den tidligere omtalte metanisering af gasser indeholdende små mængder carbonoxider foretages i adiabatiske reaktorer. Sådanne reaktorer udmærker sig generelt ved deres simple konstruktion, der gør påfyldning af katalysator til en simpel operation. Styringen af en adiabatisk reaktor er også relativt simpel, da den udviklede varmemængde er lav s°ni følge af det lave indhold af carbonoxider.

Ved metanisering af gasser med højt indhold af carbonoxider vil den udviklede varmemængde ifølge reaktionsligningerne (1) og (2) blive så betragtelig og temperaturen dermed så høj, at katalysatoren i en adiabatisk reaktor kan ødelægges, og eventuelt kan også reaktoren tage skade.En måde at løse dette problem på indebærer recirkulation fra udgangen af reaktoren af en del af den metaniserede gas.

En sådan fremgangsmåde er beskrevet i dansk fremlæggelsesskrift nr. 142.501. En ulempe ved denne fremgangsmåde er at der bruges betragtelige mængder energi ved genkomprimering af recirkulationsgassen, hvorved den totale nyttevirkning af fremgangsmåden nedsættes .

4 143162

En anden ulempe ved metanisering i en adiabatisk reaktor er at varmetoningen ved exoterme reaktioner i overensstemmelse med Le Chateliers princip vil indstille den kemiske ligevægt på en gassammensætning som er ugunstig i sammenligning med den ønskede, idet nemlig ligevægtskoncentrationen af det ønskede produkt (metan) falder med stigende temperatur.

En anden reaktortype, som bl.a. er kendt i forbindelse med fremstilling af formaldehyd, men som ikke hidtil har været anvendt i praksis til metanisering, er den kølede reaktor. Reaktoren opbygges som oftest som et bundt parallelle rør i en trykskal. Katalysatoren kan enten placeres i rørene med kølemediet uden om samtlige rør eller omvendt. Som kølemedium kan anvendes en lang række væsker. Oftest anvendes vand eller et af de varmeoverførings- o medier der betegnes "Dowtherm" ^ . Fordelene ved at anvende en kølet reaktor er bl.a. at den nødvendige katalysatormængde er mindre, og at det er muligt at opnå større koncentration af det ønskede reaktionsprodukt (metan) i udgangsgassen fra reaktoren.

En ulempe ved den kølede reaktor i forbindelse med metanisering er, at det ikke er muligt at udnytte reaktionsvarmen, der afgives i reaktoren til fremstilling af overophedet damp til brug for produktion af elektricitet eller anden anvendelse.

Det er opfindelsens formål at tilvejebringe en fremgangsmåde til metanisering, ved hvilken man på den ene side ved at nedsætte den relative mængde gas, der recirkuleres, reducerer det indre energiforbrug der knytter sig til metanisering i en adiabatisk reaktor og således opnår forhøjet nyttevirkning, og på den anden side udfører metaniseringen på en sådan måde at reaktionsvarmen på simpel måde kan overføres til overophedet damp, idet overophedet damp er en energikilde der kan udnyttes på meget hensigtsmæssig og effektiv måde, fx til elektricitetsproduktion.

Dette opnås hvis man ifølge opfindelsen går frem som angivet i krav l's kendetegnende del. Således opnås de anførte fordele ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen ved, at en fødegasstrøm rig på carbonoxider deles i to delstrømme, en til en adiabatisk metaniseringsreaktor, en til en kølet metaniseringsreaktor, at delstrømmen til den adiabatiské metaniseringsreaktor sammenblandes med en evt. afkølet recirkulationsstrøm til dannelse af indgangsstrømmen til nævnte adiabatiské metaniseringsreaktor, at delstrømmen til nævnte kølede metaniseringsreaktor sammenblandes med den køle- 143162 5 de udgangsstrøm fra nævnte adiabatiske metaniseringsreaktor, og at udgangsstrømmen fra omtalte kølede metaniseringsreaktor deles i en produktstrøm og omtalte recirkulationsstrøm på en sådan måde, at forholdet mellem omtalte recirkulationsstrøm og omtalte delstrøm til den adiabatiske metaniseringsreaktor sikrer en adiabatisk temperaturstigning til mellem 500 og 700°C i omtalte adiabatiske metaniseringsreaktor.

Foran er der skelnet mellem fødegasblandinger med lavt og fødegasblandinger med højt indhold af carbonoxider (kulmonoxid og/eller kuldioxid, normalt mest af førstnævnte). Den foreliggende fremgangsmåde tager kun sigte på carbonoxidrige gasser, fødegasblandinger med højt indhold af et eller begge carbonoxider.

Med "rig på carbonoxider" menes ikke at fødegasblandingen indeholder carbonmonoxid og evt. tillige carbondioxid som kvantitativt største komponent, idet hydrogen normalt vil være kvantitativt langt den største komponent i fødegasblandingen, men blot at indholdet deraf er højt i sammenligning med fødegasblandinger med lavt indhold (fx 1 eller nogle få procent) af carbonoxider. Fødegasblandingen til fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse skal således have et indhold på mindst ca. 10 rumfangs% carbonoxider, men indeholdet kan være godt over denne mængde.

I det hele kan der, som det vil være velkendt og som det i øvrigt fremgår af ovennævnte referencer, være betydelig forskel i sammensætningen af gasblandinger til metanisering alt efter hvilken kilde gasblandingen stammer fra, hvilken forbehandling (rensning) den har gennemgået og hvilke krav der stilles til den metaniserede gas. Relevante parametre er bl.a. regulativer vedrørende og krav til den metaniserede gas, minimumsbrænd-værdi, dugpunkt og indhold af giftige bestanddele.

Det skal derfor fremhæves, at fremgangsmåden ifølge opfindelsen ikke knytter sig til nogen bestemt fødegassammensætning, udover at den skal have højt indhold af carbonoxider, men at en af fordelene ved fremgangsmåden netop er dens fleksibilitet med hensyn til sammensætning af metaniserbar gas. Denne fleksibilitet er senere i beskrivelsen demonstreret i en række eksempler.

Som det fremgår af krav 1, er metaniseringsprocessen katalytisk, og der er katalysator i begge reaktorerne. Opfindelsen knytter sig ikke til anvendelsen af en bestemt katalysator. Meta-niseringsreaktionerne katalyseres af en række metaller såsom * 6 143162 cobolt, rhodium, palladium, platin, ruthenium og nikkel. Af økonomiske grunde foretrækkes som regel en katalysator bestående af reduceret nikkel, dvs. metallisk nikkel på en katalysatorbæ rer. En passende katalysator findes beskrevet i de danske fremlæggelsesskrifter nr. 142.265 og 142.606. Hensigtsmæssigt bruges der samme metaniseringskatalysator i begge reaktorer.

Recirkulationsstrømmen fra den kølede metaniseringsreaktor vil i de fleste tilfælde blive afkølet inden den forenes med delstrømmen til den adiabatiske reaktor. I afhængighed af fødegas-sammensætningen og den ønskede sammensætning af produktgassen kan man undertiden undlade af afkøle recirkulationsstrømmen, hvorved man opnår en forenkling af det samlede metaniseringsanlæg, idet en varmeveksler kan udelades.

Kølemediet i den kølede metaniseringsreaktor vil normalt være kogende vand, selv om også andre kan komme på tale. Hvis kølemediet er vand, kan man ifølge opfindelsen hensigtsmæssigt overophede den af kølevandet i den kølede reaktor udviklede damp i en varmeveksler der i øvrigt bruges til køling af den gasstrøm der udgår fra den adiabatiske metaniseringsreaktor. Herved udnytter man på konstruktivt simpel måde den ovenfor omtalte fordel ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, at der kan dannes overhedet damp, fx til elektricitetsproduktion.

Som det vil forstås kan fremgangsmåden ifølge opfindelsen udøves inden for vide grænser med hensyn til parametre såsom temperatur, tryk og gassammensætning. Imidlertid findes visse begrænsninger for opfindelsens udøvelse. Aflejring af kul er en sådan begrænsning. Kuldannelsen vil hovedsagelig foregå efter følgende reaktioner energimæssigt henført til 1 bar og 0°C.

(4) 2CO ,=^ C + C02 ΔΗ = - 172,24 kJ/mol (5) CO C + 1/2 02 ΔΗ = 110,74 kJ/mol (6) CH4 C + 2H2 ΔΗ = 74,15 kJ/mol

En anden begrænsning for udøvelse af fremgangsmåden er at ved lav temperatur vil en række metaller, heriblandt Ni og Fe der anvendes i metaniseringskatalysatorer, reagere med carbon-monoxid i gassen under dannelse af metalkarbonyler. Der vil være større tendens til denne reaktion, jo højere koncentrationen af carbonmonoxid er i gassen. Dette problem kan til dels lø- 7 143162 ses ved at anbringe et katalysatorleje med en katalysator, der fremmer reaktionen (3) og som ikke indeholder metaller der kan reagere med carbonmonoxld, umiddelbart foran metaniseringskata-lysatorlejet. En nærmere beskrivelse heraf er givet i dansk fremlæggelsesskrift nr. 142.624.

I overensstemmelse hermed kan man ifølge opfindelsen hensigtsmæssigt i den adiabatiske metaniseringsreaktor og/eller den kølede metaniseringsreaktor forud for metaniseringskatalysatoren, regnet i gassens strømningsretning, anbringe en shiftkatalysator der katalyserer shiftreaktionen (3) og som ikke indeholder jern eller nikkel. Sådanne shiftkatalysatorer indeholder som regel mindst to af metallerne kobber, zink og krom, eventuelt i form af oxyder og eventuelt på en bærer. Det er uden betydning for den forklarede virkning hvilken shiftkatalysator der anvendes, blot den ikke indeholder metaller som danner metalkarbonyler.

Opfindelsen angår også et anlæg til udøvelse af den beskrevne fremgangsmåde. Et sådant anlæg er ifølge opfindelsen ejendommeligt ved det i krav 4 angivne. Hensigtsmæssigt kan anlægget være indrettet som angivet i krav 5, hvorved det kan udvikle overophedet damp til fx elektricitetsproduktion.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen skal i det følgende forklares mere udførligt under henvisning til tegningen, der viser et principskema for gassens strømninger under udøvelse af en fore trukken udførelsesform for fremgangsmåden.

Den specifikke konstruktion og indbyrdes placering af reaktorer, varmevekslere, kompressor og dampsystem samt den specifikke temperatur-, tryk- og flowkontrolteknik, der anvendes, udgør ikke en del af opfindelsen. Diverse ventiler, pumper, regulatorer og andet standardudstyr, der er nødvendigt for at udøve opfindelsen i praksis,er ikke vist på tegningen. Anvendelse og funktion af sådant udstyr er velkendt og udeladelsen heraf på tegningen betyder en forenkling der letter forståelsen og de karakteristiske træk ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen.

Frisk fødegas, der føres frem via en ledning 1 fra ikke viste forgasnings- og rensningstrin, deles op i to strømme 2 og 3, der føres til henholdsvis en adiabatisk metaniseringsreaktor 20 og en kølet metaniseringsreaktor 30. Delstrømmen 2 til den adiabatiske reaktor blandes med en eventuelt afkølet recirkulationsstrøm 8, indehol 8 143162 dende betydelige mængder vand og metan, fra udgangen af den kølede reaktor 30, hvorved der dannes en indgangsstrøm 9 til reaktoren 20. Denne strøm indeholder betragtelige mængder car-bonmonoxid, hvorfor den først passerer et katalysatorleje 21 indeholdende en katalysator, der kun katalyserer shiftreaktio-nen (3). Dernæst ledes gassen gennem et katalysatorleje 22 indeholdende.' en metaniseringskatalysator. Den varme gas forlader reaktoren 20 gennem en ledning som en strøm 4 og forenes efter afkøling i en varmeveksler 50 med delstrømmen 3 og danner en indgangsstrøm 5 til den kølede metaniseringsreaktor 30. Der kan eventuelt være flere kølede metaniseringsreaktorer i serie.

I denne reaktor passerer gasstrømmen først gennem et katalysatorleje 31 indeholdende en shiftkatalysator, der kun katalyserer reaktionen (3). Derefter passerer gassen en metaniserings-katalysator der på figuren er anbragt inden i rør 32 omgivet af kølemedium i en beholder 33. Gassen ledes via en ledning 6 fra reaktoren 30 og deles op i den før omtalte recirkulationsstrøm 8 og en strøm 7 der forlader det ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen anvendte system med henblik på videre behandling. Recirkulationsstrømmen kan eventuelt afkøles i en varmeveksler 51 inden den forenes med delstrømmen 2 og ledes tilbage til reaktoren 20. På grund af trykfald i reaktorerne, varmevekslerne, rør og ventiler er det nødvendigt at komprimere recirkulationsgassen i en kompressor 60. Gasstrømmen 7 kan som omtalt behandles på en lang række måder alt efter, hvortil den skal anvendes. På figuren er antydet at den kan tørres ved udkonden-sering af vanddamp ved køling til 25°C i en kondenser 80 og efterfølgende bortledes som færdig produktgas i en ledning 10.

Figuren viser en foretrukken anvendelse af den udviklede reaktionsvarme. Kølemediet 33 i reaktoren 30 er kogende vand under tryk, der gennem ledninger 12 og 13 står i stadig forbindelse med en dampkedel 70. Eventuelt forvarmet kedelfødevand tilføres gennem en ledning 11 til dampkedlen, og den nettoud-viklede mættede damp ledes fra dampkedlen via en ledning 14 gennem varmeveksleren 50. Den i reaktoren 20 udviklede varmemængde overføres i varmeveksleren 50 til den mættede damp, hvorefter den derved overophedede damp forlader varmeveksleren gennem ledningen 15. Denne overophedede damp kan på bekendt vis afspændes i en turbine der driver en elektricitetsgenerator.

9 143162

Den praktiske udnyttelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen skal i det følgende belyses nærmere ved nogle i en tabel opstillede beregningseksempler, udformet med henblik på gennemførelse af metaniseringen i et anlæg i princippet udformet helt eller omtrent som det netop beskrevne. De i tabellen angivne tryk er overalt overtryk.

Fælles for eksemplerne er, at beregningerne er gennemført under den antagelse, at metaniseringskatalysatoren i den kølede reaktor er anbragt inden i rørene, og at det omgivende kølemedium er kogende vand.

Opfindelsens anvendelsesmuligheder er demonstreret gennem syv forskellige eksempler, der er tilfældige eksempler på de mange mulige udførelsesformer for opfindelsen. Af tabellen kan de forskellige driftsdata aflæses. Blandt de interessanteste ting i eksemplerne kan her gøres opmærksom på fødegassammensætningerne. Eksempel 1-3 viser en fødegassammensætning karakteristisk for et metaniseringsanlæg i forbindelse med et atomkraftværk. I eksempel 3 kan også fremhæves, at recirkulationsstrømmen 8 ikke køles, dvs. at varmeveksleren 51 kan udelades, hvilket betyder en forenkling af anlægget. Fødegasstrømmen i eksempel 4 indeholder hovedsageligt hydrogen og kulmonoxid i det støkiometriske forhold 3:1. I eksempel 5 og 6 indeholder fødegassen en vis mængde nitrogen. I eksempel 7 er der et overskud af carbonoxider i forhold til indholdet af brint.

Det har særlig interesse at bemærke recirkulationsforholdet, dvs. forholdet mellem på den ene side mængden af gas ført fra den kølede reaktor til blanding med delstrømmen 2, og på den anden side mængden af frisk tilført fødegas, dvs. strømmen 1. Dette recirkulationsforhold er i de viste eksempler fra 0,15 til 0,65, mens det i kendte metaniseringsprocesser er et sådant at mængden af recirkuleret gas normalt er større, hyppigt meget større end mængden af frisk tilført gas. Recirkulationsforholdet kan være op til flere hundrede og er fx i eksemplerne i dansk fremlæggelsesskrift nr. 142.624. hvor man har bestræbt sig på at holde det lavt, af størrelsesordenen 3. Den opnåede drastiske nedsættelse af recirkulationsforholdet er et meget overraskende resultat af kombinationen af en adiabatisk og en kølet metaniserings-reaktor og er meget fordelagtig, da den meget væsentligt reduce- 143162 ίο rer kompressionsarbejdet i kompressoren 60 og andet energiforbrug, der ikke kan udnyttes og derfor må karakterises som spild eller tab.

H U3162

Η3^κ«Η3!ίο^κσ H? £ S £ 5 S

(DHJUOhfUCDHBiro S S >3 £ rn m g^mi^cnHKJWH g j2 5. S' £

ΐ^Ι+ϊ >r(t Hi ifttHl 1 ^ w Γ*· S S

Π) Η- Η· ' Η· ·0. ' Η- ’θ. Π) Φ H· ^ 3 h tQ 3 iQDj iQ Qi 0) tf® rt!J(D rfS1® g 5. sf££,

rt (Di-j CD(DlQ (D (D lQ (+ J ® H

3 PLfDsaojgOii) f+c cLfi· 1-j rt 13 Μ Ώ ro 3H ΰΞ

ro ro ro ro η- «· H

Hi ht rt ι-i (+ 3 3 ·

•a OJ UP) ti IQ

Diftart1©.

0^2(D C Z 3 C Z 3 <<<<<< O ** Z ·· Ω lQ 3 i) 4 3 H3 0000000033 \ to ro (O (O ω^J^-,HH^-‘l-Jl-, \ U) o \ w O \ ·· O \........ Q \ g U cn uq tr ua ? # # # # # # 3 μ ro rt 10

Htn ω η· tu o O O K

•a tu ro 3 ro æ o o to g § I ro o n> to ro ro rt 3 3 ro rt cn ω μ· fB RJ rj

M rt rt Z

3 3 to ro η· μα. 3 3 ro μ- iq oa rt ro o tr tn ro ro o o — rt 3 3 μ- tn μ* hj * Hi ti ro μ ro ro rt

O

3

to Μ H

M si it* Ul I—1 H1 01 M O

O to H LO On OOCnOH^OtOO

Oj!&· O UD H 00 Ul to H OJ O

»j to O O ~4 to to to O

μ* un m ° to M s t;

Ul ips 00 iJ5> un t-1 H il -J ^ o

o ΓΟ I—1 U1 4^ OOOn-sJMifc>UltOO

s· · · ^ · tO

u co ud o μ· oo σι to μ1 too

Sj to o oo o lo w o

sj sj tO O

LU (-0 1-1

Ο·ρ»~0 Λ» un H HCTiOJ^O

OotOUl J5« U1 OOOlOH'it^OlOO

^ , , · ·*,><·.«.<· % · LO

u un ^ μ· oo an ru μ· lo o ji- un »i- O OO O LO tu o tu an tu o to m to μ> οι iti. ro it- ui to -o un *t» o o to to lo ai ooooitsji-otoo s . i · ' ' ' - · μ*

LO tO H CO M LO LO LO O

oi M 00 O CO to O

Ul to O O

LO LO H

OLOVO its Ln t-1 M OI O LO O

o O Ul -J tO d^OOl'-JOH'OOO

. · · S-"·-·«-« · Ul to ·£>. un sJHOtOOO o to co i—1 uiovotounco o co to μ· o

tu LO M

OOVO un ιΡχ H μ· an O -J O

o ui ^ to an itsioaiOOi—*ouio e # · · an on to an -UHOtoOO o oo to o anoootouioo o sj rfi an o

to lo H

O-OCO Ul !—1 I—1 I—1 Ul O -0 O

o ui an ui oouianOOOLno - - · s s S s s Ό an to o o to oo μ* -o o o to <1 tootoanto o -o to oo o 12 143162 1-3 h3 ffi Λ m 13 13 a C Mg

(Di-jfDO (D (D hj ro CO

s k; m g i 3 !< m « 3 g •S W rt 6* -3 Ό ft* (+ ro |2 fi> Η- H· (D CD H- fcf 2 3

HiQ|3 3 H IQ LQ 3 Ό pi 3* ro m ro S' ro ro ro rtrow 2.1-1

« * Ϊ. n 3 & S

Hi 3 3 3 vQ Ό o, Λ o 2 IQ <<<<<;< O i 2 Hl <<<<!<!< O iQ 3 P> OOOOOOOiQSii 000000 \ oo tQ t— i—1 i—* i—* i—1 η-* \ oo ro i—1 f—· i—* i—· i— i—1 O \ ......... 0\ ······

å fj1 (t dp <X> dP (3P <X> d(> 3 S* P> dP dP dP dP dP dP

to hj BO Oi

s. η· a o o o s t1- £' M G P P

3 3 to K O O to ro 3 to ffi O O ro π)θ>ϋ·ίο b'roo-t-to 0Π hj ro l-i (i- (+ r+ (+ ni h· ro H- 01

H W

ft* 2 •q. ro h ro ro w * ff

hi H

ro g. * ? g.

o x ι-i 2, ·· “ hh 0 i-i (jj H1 -O ft o ifc* o to .c. to o .t, on to ui ro HHBo οοοοιΡ-οοόοηοο o co vo 03 oo h ro s , , , , , , - 1 1 1 (ΊΟ) O O Ο ιϋ W O 00 O .t, VO H VO .6. w <ti ό o ,j oo co -J oi w o æ

03 H

Co (-1 lo μ to lb (O U1 lb ffl H CO iP*·

w μ ui o-J.P.iP.I-'tOOHOO O O 0Π ^1 CO

HH-.-.-. , « -,,,-1 BO

f*)*. μ >tk to o u oo >P- o to to o vj 00 03 00 -O H1 VO ,ρ. 00 O Cn 00 oo 03

00 Μ -J

(jOtp^O to £* BO Ο IP· 03 H to I—i μο oo OOOO.P.OO-JOHiP. Ο O -J 0Π CO -0 ,, ,,,-., - ,,,ν-ου woo -j ,j ,ρ. co -j oooo vo 00 -j 00 03

00 ~J O -J Co 00 to -O 00 CO O -J

on 00 00 H 03 H*

to.ta.iP>. 00 00 to U1 P O to to MOO

03HVO ooo-j.t.h-'cooi-'cri οθηθ3θΗ®3 ,, ,,,,, - « ,,,,, coifc. oononoto oooo id μ to ffi o

vo o vo ro o to 03 to VO to H

-j oo 00 (-* 03 ootooo to ,ρ. (—* o to co H co co .t* vo ro ootoooHCoovoon w o to >p w t> N . ^ · *» ** «· n > ui

Oin 0ϊ Ό VD VO O CT\ cno VOHWtOCO^ CO ^ H t£i Η (Ti 10 1.0 W W ff) ^ to ω 00 t-1 o\ 00 Vj 00 00*. HO-OOO H CO co to it. 03 030(01000000^.00 <33 co >t* co cn o ,, ,,,,,, ,· ,,,,,, 03 O 00 V000000n03 (Jl it O U3 >P» -J BO 00 ο o ^1 o on oo on vo co (-* oo co vo 03

ΟΙ H

00 (—* 03

you 00.6.(-1 ΟΌΌ HOOH BO

O .ta. Η OOOOOnHVOOJ^On O O U1 03 U1 Ό ,, ,,,,, ,. ,,,,, oon on oo to -ο ο νησί 03 cn ο H 03 03 oo vo on 03 oo on .ρ. >p» -j o o co 13 1 A3 162 (-355¾ CO ι-3 +3 G C W Μ hjpjbj (U (D h (» P> i<j[no 3 3 ><l m ifl 12 IVr+Pj SOIVrtp) |2 - H- pi (D (D H- 3 2 r§ iQ ft 3 2¾ 1+5(+ cnsu^cn 2^ (D(DlQ ffirtrotn ΚΗ 3 ϋ pi rt 3 Dj rt ίΜ Ό ω a Η Η 3 2 ro 01 η- ·©. η- 3 tj rt 3 3 5 ‘

Qj tj iQ Ά rt -a o' C 3 hjg < <5 <i <1 < < O Λ* Z h, <<<<<< 3-j oooooonuaga oooooo O ω |_. (_ι |_. Μ |_j m \ ω pi i£l \ rt...... O \ ..····

Jj1 μ- dP dø <& d(> dp dP 331^ # tf # dP dP dP

0) H ΙΟ & tu μ-Konna: HH-ænnnæ 3 < 3 to EG O O to Π) 3 to EG O O to 3 μ· ro O >£>· tu rt ro O λ to ro & a u. 1 3 ro rt 2 rt en a ro ro ro ffl ® g.

rt tr £ 3 ro rt

μ. 15 O

33 h iq 3

Dj tn t-1 o μ· 3 g « O' " g· ro

H

th o 3 rt tn ω Pi en ui oj^-j moj it» rt to oi-'ttiootooo^j o u o ui σι lo ^ « V V V ** V V » v *· v v » (—1 «5 I-Jtouioo Ul U1 J O' vi O' o oo i-1 -o ui o σι o oo m oo lo lo vj M Ul

LO

(X! ^ Ul U ^ Ό 1—“(jJ LO

NO OHOIOOIOOOO O Ol LO Ul Ul 00

, V· V N V » V (O

LO MtOLnoO LO vj ih Ol Ul Φ lo o oo ui o σι en Loooiui

vj Η M

LO

(XI Λ-Ul LO .Ρ» 00 1—1 LO itu

to Ot-'CTiOOtOOOW O ιΡ» O Ul 01 tO

# H ·«».·, S ·*« »•»•»•'•’•(jJ

ld h to ui o o lo lo OLo-juien lo o σι σι o oo lo oo σι ip» lo lo

vj i—1 -~J

LO l—1

(JH Uv ip» L) ih t1 tOtO LO

O OOOOOOOtOOOUl O LO 01 LO 00 00 , S V S V V V· v -. V -- V Ip* σι ip» oo ui o H1 lolo ui en tu lo h o <tiloiP»oo ό -o oo σι σι lo I—. H ttl

LO M

σι LOU1 LO ΙΟ O 1—1 LO LO

,ρ» -ΟΌμιΟΟΜΟΟΟΟΟ σι vi U Ul h L) • V V *» V V V V# vvvvvv Ln CO LO CO LO Ol O tO O LO O 1—1 LO 1—J Ul 00

1-1 h ih ih O O vi O OvJHOLOLO

-o ι-J Jh.

LO 1—1

σι LOUl LOvJl—1 H LO LO

Ρ» vJOOtOOOH'OLOtO ΟΙ CO h h h IU

. V V V V , V V. V , v ~ V V σι

Ul LOLOLOip»OUl o σι O LO tu 01 Ul l—1 00 -o lo t—* lo o σι σι σι -o h1 oo to σι en o -o L0 I—1 01 W ih H H-vJO H LO H to en outoouioooLooo o ό μ1 ui ui lo

, HVVVV V« VNVSVvJ

to 00 itu to O >P» o-v] Ul LO LO LO 1 o ιΡ» 00 LO O Ul LO LO 00 itu LO en

Ul Ul ifu 14 143162 KM 0}Η3Η3ΚΗ3 03Η3ΐ-3Κ5ϋΜ euro furoi-ssuo. pufDHipjfD ?r wo gg^roniS'Ctnotn

(+ H- iOfVi+l-iSO^f+H-ID

MK ro (D H- CD CD CD Μ K jg iQ R* »Hi vQ (+ » K <& ** « •kc w p »* mm ? P ro

(DM ffl rt (DT3ffi(+ Ρ Η M

CLP) (+ C pi K (+ » pip rt 0»Hj r+ » Μ H· Pi Η· M Hi oo O 3 »3 o ·

<J3 rV IQ P

\ W (+ “ w hi ro w _ m »0 <<<<!<< 0 ** 2 (+ 0 OX1 a rt ro Hj οοοοοοονα3κ 3θΆ3κ

(+»“ HMHMHH \ LO®. \ US

MO...... Ω \ 3 <* 0X3 tqpidPdPdpdPtfPdP 3 3^ 3m tr p to h to oo ro ·· m tu o o o tu o pi »to W O O to ro o j*. to — Hj H (+ — ro H3

P

tJ*

(D

M

Hh

O

Hi to (+ VO totoco Μ ί> H to

O OOUlOOWUlOO<! © to P

S >>>>> S · » · M (+ I—> Oit^vootn ω ο won en co -j ω ο ο vo ot to ω σι to vo to ω ω to λ* to O OOLnOOLOUIOOO o to vj ^ 1 Ί Ί · " · to to o it* vo o cn ωο ωοο oo oo c» μ ο ο νο to to ω »t* ω νο to ω ω ω * to ο οοωοοωοποοΌ ο to ο >, ·.»>>> s · ν· ω to OiC»vooui ωο ωο ο οοωωοΛ νο ο to ω ο to νο to ω to ω σι ο οο^Μο^υιοοσι otoui S Η S >1 Ν Ν S · S · Μ σι ο σι ο ο to ωο ωω ω οο σι σι ο η νο ό to ό ΟΙ ω (_ι oo to μ £ ο ω >ρ>· ο Μοωοοωνπσιο οοω s S > > Ί > > Η · · U1 οο η νο ο σι οω £>· ω ο to ό ο ω οο to οο Ό ω Μ οο to ό ω Ο -J Μ Ο HOife-OOtOUlMVO OU100 ^ > · · σ> νο ο οο σι ο σι οοο ο οο ,e» it* ο νο ο ω οο Μ Ό Μ ω s| to Μ Ο ^ Ο Ό if* ο οοσιωοοσίΗΐο own

s S S S S S Ί l · O

tC^ O Ol -J O Ό OM U1 ω >t> to ω m o vo to σι vo

Claims (3)

1. Fremgangsmåde til fremstilling af en metanrig gas ved katalytisk behandling ved forhøjet temperatur og tryk af en fødegas der indeholder hydrogen, er rig på carbonoxider og eventuelt tillige indeholder vanddamp og/eller i forhold til reaktionen inaktive gasser såsom nitrogen og eventuelt inertgasser, kendetegnet ved at fødegassen deles i to delstrømme, hvoraf den første efter sammenblanding med nedennævnte recirkulationsstrøm underkastes katalytisk metanisering i mindst én adiabatisk me-taniseringsreaktor, og at den anden delstrøm efter sammenblanding med kølet udgangsgas fra den adiabatiske metaniseringsreaktor underkastes katalytisk metanisering i mindst én kølet metaniseringsreaktor, hvorhos udgangsstrømmen fra den kølede metaniseringsreaktor deles i en produktstrøm og en recirkulationsstrøm der, eventuelt efter at være blevet afkølet, forenes med nævnte første delstrøm til den adiabatiske metaniseringsreaktor, idet mængdeforholdet mellem recirkulationsstrømmen og nævnte første delstrøm holdes på en sådan værdi, at der opnås en adiabatisk temperaturstigning i den adiabatiske metaniseringsreaktor til mellem 500°C og 700°C.

1 A3162

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved at den kølede metaniseringsreaktor køles med kogende vand og at den udviklede damp overophedes i en varmeveksler til køling af den fra den adiabatiske metaniseringsreaktor udgående gasstrøm.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved at der i den adiabatiske metaniseringsreaktor og/eller den kølede metaniseringsreaktor forud for metaniseringskatalysatoren, regnet i gassens strømningsretning, er anbragt en katalysator der kun katalyserer shift-reaktionen CO + h2o v, — co2 + h2 og som ikke indeholder jern eller nikkel.