JPS5879087A - ガソリン様炭化水素の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、石炭ガス、すなわちＣ〇−及びＨ２含有ガス
を必要な量比で水、殊に水蒸気と混合し、この混合物を
鉄触媒を介して導くことによりガソリン様炭化水素を製
造する方法に関する。

刊行物像シュタール・ラント・アイゼン（Ｓ−ｔａｈｌ
　ｕｎｄ　Ｅｉｓｅｎ）　”、１９５８年８月２１日、
第１１６５頁、から公知の石炭液化法（所謂ケルペルー
エンゲルハルト（Ｋ’（１”ｌ　ｂｅ　ｌ　−Ｅｎｇｅ
ｌｈａｒｄｔ）晴）の場合、酸化炭素（又は酸化炭素含
有ガス、例えば発生炉ガス、炉頂ガス等）は、水蒸気と
混合される。。。混、物は、１８０’Ｃ〜２８０℃及び
常圧下又は高められた圧力下で鉄触媒又は殊に同様に周
期律第８族からの別の触媒に接触することができ、この
場合には、ガソリン、ノミラフイン及び別の炭化水素へ
の完全な反応が行なわれ−る。

炭化水素を合成するために炉頂ガスを使用することは、
炉頂ガスが殆んど硫黄を含まないで高炉を離れるので有
効であることが証明された。

炭化水素の合成に普通に使用される触媒、さらに鉄は、
硫黄に敏感であり、それは硫黄によって毒化される。炉
頂ガスを使用する場合には、大抵の別のＣ′０含有ガス
とは異なり後脱硫は必ずしも必要でない。

公知の合成法を実際に実施する場合、ダストを除去した
、エンジン用純度の炉頂ガスは、約１５／々−ルに圧縮
され、水蒸気と一緒に合成炉中に導入される。この合成
炉中で、鉄触媒は、粒状で存在しかつ冷却面の間に固定
的に配置される（所謂固定床法）か又は微細（（粉砕さ
れて炭化水素油中に懸濁される。この場合、炉頂ガスと
水蒸気とからなる混合物は、この油−触媒懸濁液を通じ
て気泡を生じる（所謂液相法）。

この液相法は、固定的に配置された触媒の合成に比して
装置及び熱導出の簡易化のために重要な方法技術的利点
を有する。この反応は、合成炉中で強力な熱発生下で進
行し、−０Ｈ２−１モル当り約５８．４　ｋｃａｌを生
じ、すなわち反応せる一酸化炭素Ｉ　Ｎｔｙ／当り約７
８９　ｋｃａｌを生じる。

この熱は、水が蒸発することによって圧力下で合成炉中
に設置された蛇管系中に導出される。

これまで絶えず低床な、石油から得られる炭化水素に直
面して、公知方法の大工業的蘭用は、これまで不経済で
あった。殊に、有利にＣ〇−及びＨ２含有ガスとして使
用される炉頂ガスの場合、高い不活性分は、支障となり
、それは全工程を費用的に著しく負荷する。これには、
ガスの圧縮及び加熱が数えられるが、必要な脱塵ならび
に冷却も数えられる。

本発明の課題は、ガソリン様炭化水素を製造する公知方
法の欠点を阻止し、エネルギー費の掛かる工程を節約す
ると同時に通常廃棄物として生じる物質を高い価値の後
処理に供給することができる先に記載したような方法を
得ることである。

この課題は、鉄触媒として石炭ガス化の際に鉄浴反応器
中で生成された石炭ガス中に懸濁した微細な鉄筒を使用
することによって解決される。

鉄浴反応器中での石炭ガス化は、例えば西ドイツ国特許
公開公報第１９５５１１５号から公知である。鉄浴反応
器中での石炭精製の場合には、Ｃ〇−及びＨ２富有石炭
ガスが生成される。

しかし、この石炭ガスは、反応器中での不可避的な鉄の
蒸発のために微細な鉄筒の懸濁液を含有する。この鉄筒
は、典型的に０．１μよりも小さい直径を有する。大体
において、石炭１１当りガス化でこの種−の鉄筒約４０
紛が生じる。公知技術により石炭ガスを、例えば製鉄工
場、殊に圧延工場の加熱炉中で従来使用する場合には、
鉄筒の高い四桁せる含歇は、支障となり、不利である。

鉄筒は、導管内に堆積するので、導管を塞ぎ、燃焼個所
を損なう。

それ故に、従来は、鉄筒を石炭ガスから排除する試みが
成功した。しかし、これは石炭ガスの高い温度によって
鉄浴反応器の出口で著しい困難を生じる。脱塵するのに
有効な取付具は、西ドイツ国特許公開公報第３０４１０
１０号の記載から明らかである。ν過のこの種の手段は
、生成された石炭ガスを公知のガス系に引渡さなければ
ならない場合に必要である。このガス系中では、通常５
Ｎｉ／Ｗ？よりも低いダスト含量が保持されるが、（未
精製の）石炭ガス中の妖滴の含量は、屡々約２０〜３０
ｔ／＋１の値に達する。

排除された物質は、公知技術により廃棄物と見なされる
。

しかし、この従来は廃棄物と見なされた物質は、意外な
ことに触媒としてケルペルーエンゲルハルト（Ｋ”ｏｌ
ｂｅｌ−Ｅｎｇｅ’１ｈａｒｄｔ）法に相当する炭化水
素の合成法に好適である。鉄筒は、その極めて小さい寸
法のために著しく高い表面積の割合を有し、すなわちそ
の顕著に大きい反応性表面のために触媒として理想的な
性質を提供する。鉄筒を合成法に対する鉄触媒として使
用する場合には、鉄筒は調製する必要がなく、直接使用
することができる。殊に、鉄筒は、それが生成された石
炭ガス中で浮遊状態にあるような形で直接に合成炉に供
給することができる。従って、作業時間、材料及びエネ
ルギーは節約され、さらにこれまで厄介な廃棄物と見な
された鉄筒は、著しく高い価値の後使用に供給すること
ができる。最後に、もはや触媒を方法の実施に必要な温
度に加熱する必要がなく、むしろ鉄部中に含まれる物理
的熱を利用することができる。

鉄浴反応器中で生成されたＣＯ富有ガスは、石炭ガスと
して合成に使用するのが殊に有利である。このために、
このガスは、約１８０℃〜２８０℃の必要な温度に冷却
され、水の添加後、殊に水蒸気との混合後に触媒として
使用される鉄筒と接触される。この場合、合成炉の前方
で行なわれる石炭ガス流からの鉄筒の分離は、省略する
ことができ、したがって簡単に進行する方法が得られる
。これは、石炭ガス化工程を鉄浴反応器中で、合成法も
進行するような過圧下で実施することによってさらに簡
易化される。

従って、中間接続する精製工程及び圧縮器は、節約する
ことができる。なお、鉄筒が浮遊状態この場合相当する
廃熱は、別の工程に利用することができる。すなわち、
著しい装置的費用は、は 工業的範囲内又シガス系の石炭ガスを別個１（使用する
ことないしは公知技術水準によりケルペルーエンゲルハ
ルト（Ｋ３１ｂｅｌ　−Ｂｎｇｅｌｈａｒｄｔ　）合成
を別個に進行させることに比して全体的に回避合せによ
り、意外なことに、２つの方法を別個に進行させる際に
必然的に帰属せる多数の中間工程は節約され、したがっ
て労働力及びエネルギーは節約される。

しかし、鉄筒をまず石炭ガスから少なくとも大部分除去
し、殊に排除しく例えば、西ドイツ国特許公開公報第３
０４１０１０号、参照）、引続き石炭ガスとは別個（（
合成炉中に導入することもできる。これによって、触媒
と石炭ガスとの割合の良好な制御が可能になる。

鉄浴反応器中で古典的石炭ガス化の場合、鉄筒の表面は
、既にそのブック−作用の点で十分に利用される。周知
のように、新しい鉄表面は、硫黄を吸着し、したがって
鉄浴反応器の上のガス室中でクリンカーに対して付加的
に石炭ガスの後脱硫が起こる。それというのも、硫黄は
鉄筒に吸着されるからである。しかし、硫黄で汚染され
たこの種の鉄筒は、本発明方法の場合には不利である。

従って、鉄浴反応器を石炭ガスの硫黄含量ができるだけ
少ない程度に運転することが提案される。

合成炉中での合成に引続いて油−触媒懸濁液又は生成さ
れた炭化水素からの鉄筒は、除去するのが有利である。

このためには、分離又は沖過の古典的方法が使用される
。殊に、鉄筒を遠心分離機中で分離するか又は磁気的に
分離するのが有利である。

次に、本発明方法の１実施例を詳説し、本発明方法によ
りガソリン様炭化水素を製造する装置を示す唯１つの図
面に関連して記載する。

転炉を有する鉄浴反応器１に下方から底ノズル２を通じ
て貯蔵容器３からの微粒状又はダスト状石炭を供給し、
底ノズル４ないしは上方の、図示されてない、融液の方
向に向いたノズルを通じて貯蔵容器５からの酸素を供給
する。石炭ガス化は、１０〜１２′／々−ルの圧力下で
行なわれる。鉄浴反応器１から上方に出る石炭ガスは、
廃熱ディシー６中で約３５０℃に冷却される。

この場合、得られる感知しうる熱は、さらに使用され、
例えば蒸気生成のために使用される。

引続き、冷却された石炭ガスは、第１のサイクロン７に
導通され、その上３本の並列に接続されたマルチサイク
ロン８に導通される。このマルチサイクロンは、石炭ガ
スから粗大ダストを除去し、石炭ガス中に同行した、微
粒状で存在する鉄筒が分離されるのでなく、過圧下にあ
る石炭ガスと一緒に、１０でＣＯ反応に必要な水量を貯
蔵装置１１から蒸気状で１０で供給する導管９を介して
合成炉１２に供給される程度に調節されている。

合成炉１２は、液相法で運転され、油１３で充填されて
いる。鉄筒及び他の微細ダストを負荷する石炭ガスが合
成炉１２を通過する場合に一酸化炭素と、水素又は添加
した水との触媒反応が行なわれ、炭化水素及び００２を
生じる。鉄筒及び微細な汚染粒子は、油１３中で懸吊さ
れ、洗浄除去される。このために、ポンプ１４及び遠心
分離機１５を有する油循還路が使用され、この遠心分離
機の下方の出口１６から鉄筒及び微細な汚染粒子は排出
される。従って、油１３は絶えず循環路中に保持され、
浄化される。

合成炉１２中で生じる処理熱は、導管１７を介して導出
され、有利に蒸気が生成され、そのエネルギーは、個々
の処理工程、殊になお記載すべきＣＯ２洗浄に使用され
る。

炭化水素は、合成炉１２に引続く後処理工程発 １８中で分離される。廃熱ゼイラー６中及び！黒炭化水
素合成の際に生成された蒸気は、原動エネルギーとして
空気分解装置に使用され、ならびに処理蒸気として００
．洗浄又は粗生成物の後処理に使用される。

提案した方法は、従来の直接−水素添加法及びフィッシ
ャー・ト、ロプッシュ（、Ｆｉｓｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐ　
−５ｃｈ）合成法に比して熱効率の改善ならびに設備と 費及び運転費の減少を許容する。それ１いうのも、転換
工程ならびにこれに引続くＣ０２洗浄及び脱硫、これと
結び付くガスの中間冷却は必要でなく、ガス中に含まれ
る鉄筒は合成を有利にするからである。曾成の際には、
導入した００分及びＨ２分の９０％の反応が考えられる
。これは、鉄浴反応器中での石炭ガス化と組合せた際に
使用した原料石炭（Ｈｕ＝　６２００　ｋｃａｔＡＣｇ
）　Ｉｔ当り液状炭化水素化合物（Ｈｕ＝１０４００ｋ
ｃａｔ／ｋｆ　）約３６０紛の取得に相当する。

【図面の簡単な説明】

図１面は、本発明方法によりガソリン様炭化水素を製造
する装置の１実施例を示す系統図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　石炭ガス、すなわちＣ〇−及びＨ２含有ガスを必
   要な量比で水、殊に水蒸気と混合し、この混合物を鉄触
   媒を介して導くことによりガソリン様炭化水素を製造す
   る方法において、鉄触媒として石炭ガス化の際に鉄浴反
   応器中で生成された石炭ガス中に懸濁した微細な鉄筒を
   使用することを特徴とする、ガソリン様炭化水素の製造
   法。 ２、鉄浴反応器中で生成されたＣＯ富有ガスをまず合成
   に有利な約１８０℃〜３８０℃の温度に冷却し、引続き
   このガスを水の添加後、殊に水蒸気との混合後に鉄筒と
   接触させる、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３　合成を合成炉中で例えば１５ノ々−ルの過圧下で実
   °施し、石炭ガス化を鉄浴反応器中で大体において合成
   が合成炉中で進行するように同じ過圧下で実施する、特
   許請求の範囲第１項又は第２項に記載の方法。 ４、石炭ガスの生成は鉄浴反応器中で常圧下で進行し、
   生成された石炭ガスは引続き合成に対して有利に必要な
   過圧値、殊に１５・々−ルに圧縮される。特許請求の範
   囲第１項〜第３項のいずれか１項に記載の方法。 ５、鉄浴反応器中で生成された石炭ガスをこの反応器中
   で浮遊状態にある鉄筒と一緒に合成用の合成炉に供給す
   る、特許請求の範囲第１項〜第４項のいずれか１項に記
   載の方法。 ６、鉄筒をまず石炭ガスから少なくとも大部分除去し、
   殊に排除し、引続きこの鉄筒を石炭ガスとは別個に合成
   炉中に導入する、特：Ｉｆ請求の範囲第１項〜第４項の
   いずれか１項に記載の方法。 ７　鉄浴反応器を石炭ガスの硫黄含量が少ない程度に運
   転し、殊にクリンカー組成を石炭ガスの硫黄含量が少な
   い程度に選択する、特許請求の範囲第１項〜第６項のい
   ずれか１項に記載の方法。 ８．　合成炉中での合成に引続いて鉄粒子を合成炉の触
   媒油又は生成された炭化水素２から排除し、殊に遠心分
   離機又は磁気分離機中で分離する、特許請求の範囲第１
   項〜第７項のいずれか１項に記載の方法。