NL1001555C2

NL1001555C2 - Catalytically producing combustible gases, e.g., for generating energy

Info

Publication number: NL1001555C2
Application number: NL1001555A
Authority: NL
Inventors: Lambertus Van De Beld; Bertus Michiel Wagenaar; Wolter Prins
Original assignee: Biomass Technology Group B V
Priority date: 1995-10-27
Filing date: 1995-11-02
Publication date: 1997-05-02

Abstract

One component in a gas mixture is converted in a reaction at high temperature in a reactor containing a catalyst. The reaction is endothermic and an extra component is added to the reactor to create an exothermic reaction to offset the endothermic conversion. Also claimed is the catalytic treatment of tar-containing gas mixtures as described above.

Description

Werkwijze voor de katalytische behandeling van een gasmengselProcess for the catalytic treatment of a gas mixture

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het katalytisch omzetten van een bestanddeel van een gasvormig mengsel, waarbij het gasvormige mengsel aan een reactorinrichting met daarin katalysatormateriaal 5 wordt toegevoerd en een bij verhoogde temperatuur katalytisch behandeld gasmengsel wordt afgevoerd.The present invention relates to a method for catalytically converting a component of a gaseous mixture, wherein the gaseous mixture is fed to a reactor device containing catalyst material 5 and a gas mixture treated at an elevated temperature is discharged.

Een dergelijke werkwijze is bekend, bijvoorbeeld voor het katalytisch omzetten van teer in teerhoudende gasmengsels afkomstig van vergassingsprocessen. Bij derge-10 lijke vergassingsprocessen wordt een organische grondstof in aanwezigheid van een ondermaat zuurstof verhit. Hierbij ontstaat een gasmengsel dat vrij is van zuurstof en met een hoog gehalte aan brandbare bestanddelen. Een dergelijk gasmengsel kan worden gebruikt voor het met een gasturbine of 15 gasmotor opwekken van elektriciteit. Het met een gasturbine opwekken van elektriciteit geschiedt doelmatiger dan bij directe verbranding van de voor vergassing gebruikte organische grondstof, zoals steenkool of houtspaanders. De aanwezigheid van teer in het gasmengsel zorgt voor afzet-20 tingen in de gasturbine of gasmotor, hetgeen probleemloos bedrijf van dergelijke asarbeid leverende inrichtingen onmogelijk maakt. Door teer katalytisch om te zetten wordt het gasmengsel in een vorm gebracht die wel geschikt is voor toevoer aan een gasturbine.Such a method is known, for example for the catalytic conversion of tar into tar-containing gas mixtures from gasification processes. In such gasification processes, an organic raw material is heated in the presence of an excess of oxygen. This creates a gas mixture that is free of oxygen and with a high content of flammable components. Such a gas mixture can be used for generating electricity with a gas turbine or gas engine. Electricity is generated more efficiently with a gas turbine than with direct combustion of the organic raw material used for gasification, such as coal or wood chips. The presence of tar in the gas mixture causes deposits in the gas turbine or gas engine, which makes trouble-free operation of such ash-working devices impossible. By catalytically converting tar, the gas mixture is brought into a form which is suitable for supply to a gas turbine.

25 De bekende werkwijze heeft als nadeel dat zich op de katalysator kool afzet, hetgeen de werking van de katalysator negatief beïnvloedt en de bedrijfstijd van de reactor bekort. Afzetting van kool kan worden voorkomen door de reactor bij hoge temperatuur te bedrijven, doch verwarmen 30 van de reactor gaat sterk ten koste van het totale rendement .The known process has the drawback that carbon is deposited on the catalyst, which negatively affects the operation of the catalyst and shortens the operating time of the reactor. Carbon deposition can be prevented by operating the reactor at a high temperature, but heating the reactor is greatly at the expense of the overall efficiency.

De onderhavige uitvinding beoogt een werkwijze te verschaffen welke het mogelijk maakt een reactorinrichting bij verhoogde temperaturen te bedrijven en het rendements-35 verlies te beperken.The present invention aims to provide a method which makes it possible to operate a reactor device at elevated temperatures and to limit the loss of efficiency.

1001555 - 2 -1001555 - 2 -

Daartoe wordt de werkwijze volgens de uitvinding gekenmerkt doordat de omzetting van het bestanddeel endotherm is en een middel aan de reactorinrichting wordt toegevoerd dat een reactie ondergaat onder oplevering van 5 warmte in een zodanige hoeveelheid als nodig voor het laten verlopen van de endotherme omzetting. Het middel kan bijvoorbeeld reageren met een verder bestanddeel van het gasvormige mengsel. Derhalve wordt ter plekke van de endotherme reactie warmte gevormd, hetgeen uit energetisch 10 oogpunt zeer doelmatig is.To this end, the process according to the invention is characterized in that the conversion of the component is endothermic and an agent is fed to the reactor apparatus which undergoes a reaction to produce heat in an amount such as is necessary for the endothermic conversion to proceed. For example, the agent can react with a further component of the gaseous mixture. Therefore, heat is generated at the location of the endothermic reaction, which is very efficient from an energetic point of view.

Aldus wordt een werkwijze verschaft waarmee het mogelijk is op doelmatige wijze de warmte aan een reactorinrichting toe te voeren die nodig is voor een endotherme omzetting.There is thus provided a method by which it is possible to efficiently supply the heat to a reactor device required for an endothermic conversion.

15 Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm is het gas vormige mengsel een brandbaar gasmengsel en wordt als het aan de reactorinrichting toegevoerde middel zuurstof toegepast .According to a preferred embodiment, the gaseous mixture is a flammable gas mixture and oxygen is used as the agent supplied to the reactor device.

Reacties met zuurstof met een brandbare verbinding 20 zijn ook bij hoge temperaturen in het algmeen althans nagenoeg aflopend en derhalve zeer geschikt voor het verder in temperatuur verhogen van een heet gasmengsel.Reactions with oxygen with a flammable compound 20 are at least substantially decreasing at high temperatures in general, and are therefore very suitable for further increasing the temperature of a hot gas mixture.

Volgens een voorkeursuitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding wordt als het aan de reactorinrichting 25 toegevoerde gasmengsel een teerhoudend gasmengsel toegepast.According to a preferred embodiment of the method according to the invention, a tar-containing gas mixture is used as the gas mixture fed to the reactor device.

De werkwijze volgens de uitvinding maakt het mogelijk teer met grote doelmatigheid om te zetten, waardoor koolvorming op het in de reactorinrichting aanwezige katalysatormateriaal doelmatig wordt voorkomen.The process according to the invention makes it possible to convert tar with great efficiency, whereby carbon formation on the catalyst material present in the reactor device is effectively prevented.

30 Een verdere voorkeursuitvoering wordt gekenmerkt doordat een reactorinrichting wordt toegepast met een eerste warmtewisselaardeel, een katalysatordeel en een tweede warmtewisselaardeel, waarbij het gasvormige mengsel aan het eerste warmtewisselaardeel wordt toegevoerd, warmte van het 35 eerste warmtewisselaardeel op het gasvormige mengsel wordt overgedragen, het aldus verhitte gasvormige mengsel in het katalysatordeel katalytisch wordt behandeld, en het katalytisch behandelde gasvormige mengsel door het tweede warmtewisselaardeel wordt gevoerd en warmte van het katalytisch 1001555 - 3 - behandelde gasvormige mengsel op het tweede warmtewisselaar-deel wordt overgedragen.A further preferred embodiment is characterized in that a reactor device is used with a first heat exchanger part, a catalyst part and a second heat exchanger part, wherein the gaseous mixture is supplied to the first heat exchanger part, heat is transferred from the first heat exchanger part to the gaseous mixture, the thus heated gaseous mixture in the catalyst part is catalytically treated, and the catalytically treated gaseous mixture is passed through the second heat exchanger part and heat is transferred from the catalytically treated gaseous mixture to the second heat exchanger part.

Met een dergelijke werkwijze wordt dat deel van de reactorinrichting waar de omzetting van het bestanddeel 5 plaatsvindt, d.w.z het katalysatordeel, doelmatig op temperatuur gehouden en blijven warmteverliezen door het katalytisch behandelde gasvormige mengsel beperkt.With such a method, that part of the reactor device where the conversion of the component 5, i.e. the catalyst part, takes place, is efficiently kept at temperature and heat losses through the catalytically treated gaseous mixture remain limited.

Volgens een gunstige uitvoeringsvorm wordt het gasvormige mengsel afwisselend aan het eerste en het tweede 10 warmtewisselaardeel toegevoerd en via respectievelijk het tweede en het eerste warmtewisselaardeel afgevoerd.According to a favorable embodiment, the gaseous mixture is alternately supplied to the first and the second heat exchanger part and discharged via the second and the first heat exchanger part, respectively.

Deze werkwijze maakt het mogelijk om reacties bij hoge temperaturen in energie-technisch opzicht doelmatig uit te voeren met betrekkelijk eenvoudige reactorinrichtingen.This method makes it possible to carry out energy-efficient reactions efficiently with relatively simple reactor equipment.

15 De onderhavige uitvoering zal thans middels een niet-beperkend uitvoeringsvoorbeeld worden toegelicht aan de hand van de tekening waarin de figuur een schematische weergave is van een inrichting voor het vergassen van biomassa, het reinigen van uit de biomassa verkregen synthese-20 gas en opwekking van elektriciteit.The present embodiment will now be elucidated by means of a non-limiting exemplary embodiment, with reference to the drawing, in which the figure is a schematic representation of an installation for gasifying biomass, cleaning synthesis gas obtained from the biomass and generating electricity.

Vergassingsreactor 1 bezit een aanvoerleiding 2 voor te vergassen biomassa zoals houtspaanders, stro of bermgras en is bijvoorbeeld een wervelbedreactor. Bij het vergassingsproces, dat plaatsvindt bij ondermaat zuurstof, 25 ontstaat een brandbaar gasmengsel, zogenaamd synthesegas, dat via een eerste leiding 3 naar een reactorinrichting 4 wordt gevoerd. In de reactorinrichting 4 bevindt zich katalysatormateriaal dat de omzetting van teer tot synthesegas katalyseert. Deze omzetting is endotherm. Bij de werk-30 wijzen volgens de stand van de techniek resulteert deze omzetting ook in de vorming van kool. Het is bekend dat de vorming van kool kan worden voorkomen door de omzettings-reactie bij een temperatuur uit te voeren die hoger is dan gebruikelijk (ca. 950 i.p.v. 800°C). Echter, hierdoor neemt 35 de doelmatigheid van het vergassingsproces voor de opwekking van elektriciteit sterk af. Bij de werkwijze volgens de uitvinding geschiedt de omzetting bij een temperatuur van 800-1200°C, bij voorkeur 900-1000°C. Voor dit voorkeurstempe-ratuurbereik zijn goedkope katalysatoren beschikbaar, 1001555 - 4 - bijvoorbeeld die op basis van dolomiet, die bij lagere temperaturen onvoldoende actief zijn. Met de werkwijze volgens de uitvinding kunnen deze goedkope katalysatoren doelmatig worden toegepast, hetgeen uit oogpunt van kosten 5 gunstig is.Gasification reactor 1 has a supply pipe 2 for biomass to be gasified, such as wood chips, straw or roadside grass and is, for example, a fluidized bed reactor. In the gasification process, which takes place with an oxygen deficiency, a flammable gas mixture, so-called synthesis gas, is produced, which is fed via a first conduit 3 to a reactor device 4. The reactor equipment 4 contains catalyst material which catalyzes the conversion of tar to synthesis gas. This conversion is endothermic. In the prior art processes, this conversion also results in the formation of carbon. It is known that the formation of carbon can be prevented by carrying out the conversion reaction at a temperature higher than usual (approx. 950 instead of 800 ° C). However, this greatly reduces the efficiency of the gasification process for generating electricity. In the process according to the invention, the conversion takes place at a temperature of 800-1200 ° C, preferably 900-1000 ° C. Cheap catalysts are available for this preferred temperature range, 1001555-4 - for example, those based on dolomite, which are insufficiently active at lower temperatures. These inexpensive catalysts can be used efficiently with the process according to the invention, which is advantageous from the viewpoint of costs.

Het toevoeren van warmte aan een heet materiaal is, zoals welbekend, weinig doelmatig. Volgens de uitvinding wordt warmte niet door verhitting van de reactorwand of door in de reactorinrichting aangebrachte middelen voor het over-10 dragen van warmte toegevoerd, doch door reactie van een middel dat met een bestanddeel van het gasmengsel reageert. Aldus wordt doelmatig dat deel van de reactorinrichting 4 verhit waar de gewenste omzetting van een bestanddeel van het gasvormige mengsel plaatsvindt. Tevens kan bij de werk-15 wijze volgens de uitvinding worden volstaan met een betrekkelijk eenvoudig reactorontwerp, hetgeen uit kostenoogpunt gunstig is.The application of heat to a hot material is, as is well known, not very efficient. According to the invention, heat is supplied not by heating the reactor wall or by means for transferring heat provided in the reactor device, but by reaction of an agent which reacts with a component of the gas mixture. Thus, it is expedient to heat that part of the reactor device 4 where the desired conversion of a component of the gaseous mixture takes place. In addition, the method according to the invention suffices with a relatively simple reactor design, which is advantageous from a cost point of view.

Voor het omzetten van teer in een teerhoudend gasmengsel kan met voordeel een beperkte hoeveelheid zuur-20 stof, bijvoorbeeld in de vorm van lucht, als het middel aan de reactorinrichting 4 worden toegevoerd. De toegevoerde zuurstof reageert met brandbare bestanddelen uit het gas-vormige mengsel onder oplevering van warmte. Aldus kan de reactorinrichting 4 doelmatig bij hoge temperatuur worden 25 bedreven. De zuurstof wordt toegevoerd in een hoeveelheid die voldoende is voor het laten verlopen van de endotherme omzetting. Dus naarmate het aandeel teer hoger is wordt meer zuurstof toegevoerd. Om te compenseren voor onvermijdelijke warmteverliezen via de wand van de reactorinrichting 4 en 30 via afvoer van katalytisch behandeld gasmengsel, kan om hiervoor te compenseren, meer zuurstof worden toegevoerd resulterend in de verbranding van meer brandbare bestanddelen van het gasmengsel waardoor de temperatuur van de reactorinrichting 4 gehandhaafd blijft.To convert tar into a tar-containing gas mixture, a limited amount of oxygen, for example in the form of air, can advantageously be supplied as the agent to the reactor device 4. The supplied oxygen reacts with combustible components from the gaseous mixture to produce heat. Thus, the reactor device 4 can be operated efficiently at a high temperature. The oxygen is supplied in an amount sufficient for the endothermic conversion to proceed. So the higher the proportion of tar, the more oxygen is supplied. To compensate for unavoidable heat losses through the wall of the reactor device 4 and 30 through the discharge of catalytically treated gas mixture, to compensate for this, more oxygen can be supplied resulting in the combustion of more flammable components of the gas mixture causing the temperature of the reactor device 4 is maintained.

35 Teneinde warmteverliezen door afvoer van warmte via katalytisch behandeld gasmengsel te beperken wordt bij voorkeur een reactorinrichting toegepast waarbij warmte-energie van het katalytisch behandelde gasmengsel wordt overgedragen op het nog katalytisch te behandelen gasvormige 1001555 - 5 - mengsel. In de weergegeven uitvoeringsvorm is de inrichting daartoe voorzien van een eerste warmtewisselaardeel 5 en een tweede warmtewisselaardeel 6 waarbij het katalysator-materiaal 7 zich tussen beide warmtewisselaardelen 5, 6 5 bevindt. Bij de hier beschreven uitvoeringsvorm wordt het katalytisch te behandelen gasvormige mengsel afwisselend aan het eerste en het tweede warmtewisselaar deel 5, 6 toegevoerd en via respectievelijk het tweede en het eerste warmtewisselaardeel 6, 5 afgevoerd door gebruik te maken van 10 een eerste klep 8 en een tweede klep 9. Bij de in de figuur weergegeven stand van de kleppen 8 en 9 gaat nog katalytisch te behandelen gasvormig mengsel via het eerste warmtewisselaardeel 5 waarbij het gasmengsel warmte opneemt en verder wordt verhit. Het passeert het katalysatordeel 7 15 waarbij de gekatalyseerde omzettingsreactie van teer tot synthesegas optreedt. Daarna staat het in het tweede warmtewisselaardeel 6 warmte af. De aanvoer van nog katalytisch te behandelen gasmengsel wordt door regelen van klep 8 gewijzigd naar het tweede warmtewisselaardeel 6, zodra de 20 temperatuur daarvan zodanig hoog wordt dat warmteverliezen via de afvoer van katalytisch behandeld gas te groot worden geacht. Evenzo wordt de aanvoer naar het tweede warmtewisselaardeel 6 gewijzigd naar het eerste warmtewisselaardeel 5, zodra de warmteverliezen door afvoer via dit warmte-25 wisselaardeel 5 te groot worden geacht. Bij voorkeur zijn het eerste warmtewisselaardeel 5, het katalysatordeel 7 en het tweede warmtewisselaardeel 6, zoals weergegeven in de figuur, in een reactorvat geïntegreerd. Het materiaal van de warmtewisselaar 5 is bijvoorbeeld een inert, tegen hoge 30 temperaturen bestendig materiaal, bijvoorbeeld in de vorm van een gepakt bed, met goede warmte-opnemende en warmte-afgevende eigenschappen. Hoewel dit uit kostenoverwegingen niet altijd gunstig zal zijn, kan het materiaal kan ook katalysatormateriaal zijn.In order to limit heat losses by heat dissipation via a catalytically treated gas mixture, a reactor device is preferably used in which heat energy from the catalytically treated gas mixture is transferred to the gaseous mixture which is yet to be catalytically treated. In the embodiment shown, the device is provided for this purpose with a first heat exchanger part 5 and a second heat exchanger part 6, the catalyst material 7 being located between the two heat exchanger parts 5, 6. In the embodiment described here, the gaseous mixture to be treated catalytically is supplied alternately to the first and second heat exchanger parts 5, 6 and discharged via the second and first heat exchanger parts 6, 5, respectively, using a first valve 8 and a second valve 9. In the position of valves 8 and 9 shown in the figure, gaseous mixture which is to be treated catalytically still passes via the first heat exchanger part 5, whereby the gas mixture absorbs heat and is further heated. It passes through the catalyst portion 7 whereby the catalyzed conversion reaction from tar to synthesis gas occurs. Then it releases heat in the second heat exchanger part 6. The supply of gas mixture that is yet to be catalytically treated is changed by controlling valve 8 to the second heat exchanger part 6, as soon as its temperature becomes so high that heat losses via the discharge of catalytically treated gas are considered too great. Likewise, the supply to the second heat exchanger part 6 is changed to the first heat exchanger part 5 as soon as the heat losses through discharge via this heat exchanger part 5 are considered too great. Preferably, the first heat exchanger part 5, the catalyst part 7 and the second heat exchanger part 6, as shown in the figure, are integrated in a reactor vessel. The material of the heat exchanger 5 is, for example, an inert, high-temperature resistant material, for example in the form of a packed bed, with good heat-absorbing and heat-releasing properties. Although this will not always be beneficial for cost reasons, the material may also be a catalyst material.

35 Een dergelijke werkwijze en inrichting daar voor zijn in het vak sinds geruime tijd bekend, bijvoorbeeld voor het verwijderen van geringe sporen brandbare verbindingen uit lucht. Er is echter niet beschreven dat een reactor-inrichting bij verhoogde temperatuur kan worden bedreven 1001555 - 6 - voor het primair uitvoeren van een endotherme reactie door toepassing van een in de reactorinrichting uitgevoerde exotherme reactie die warmte levert voor de primair uit te voeren omzetting.Such a method and apparatus for this have been known in the art for quite some time, for instance for removing small traces of flammable compounds from air. However, it has not been described that an elevated temperature reactor apparatus can be operated to perform an endothermic reaction primarily by using an exothermic reaction conducted in the reactor apparatus to provide heat for the primary reaction to be carried out.

5 In het bijzonder is de werkwijze niet voorgesteld voor het oplossen van het aloude probleem voor het verwijderen van teer uit teerhoudende gasmengsels zoals die afkomstig van de vergassing van steenkool en biomassa. In het bijzonder is de werkwijze volgens de uitvinding geschikt 10 voor het katalytisch behandelen van gasmengsels afkomstig van de vergassing van droog plantaardig materiaal, zoals met name houtsnippers, stro en bermgras.In particular, the method has not been proposed for solving the time-old problem of removing tar from tar-containing gas mixtures such as those from coal and biomass gasification. In particular, the method according to the invention is suitable for the catalytic treatment of gas mixtures from the gasification of dry vegetable material, such as in particular wood chips, straw and roadside grass.

Aan een katalytische behandeling onderworpen gasmengsel wordt via een tweede leiding 10 naar een gas-15 turbine 11 gevoerd, welke een generator aandrijft. Hete verbrandingsgassen uit de gasturbine 11 kunnen zoals bekend worden gebruikt voor het met een stoomturbine opwekken van nog meer elektriciteit.Gas mixture subjected to catalytic treatment is fed via a second conduit 10 to a gas turbine 11, which drives a generator. As is known, hot combustion gases from the gas turbine 11 can be used to generate even more electricity with a steam turbine.

Het inbrengen van het middel kan vóór het 20 inbrengen in een warmtewisselaardeel 5, 6 geschieden door menging met het gasmengsel, maar met voordeel geschiedt dit in het katalysatordeel 7, waardoor wordt verzekerd dat aldaar de warmte vrijkomt die ontstaat door reactie van het middel met een bestanddeel van het gas. Het inbrengen 25 geschiedt bijvoorbeeld onder gebruikmaking van een geperforeerde buis, bijvoorbeeld een keramische buis.The introduction of the agent can be effected before mixing in a heat exchanger part 5, 6 by mixing with the gas mixture, but advantageously this takes place in the catalyst part 7, thereby ensuring that the heat generated by reaction of the agent with a gas mixture is released there. component of the gas. The insertion takes place, for example, using a perforated tube, for example a ceramic tube.

De werkwijze volgens de uitvinding kan ook worden gebruikt voor het uitvoeren van andere endotherme omzettingen, zoals die van ammoniak tot N2 en H2. Verbranding van 30 ammoniak leidt eerder tot de vorming van schadelijke stikstofoxiden dan de verbranding van N2 en H2.The process of the invention can also be used to perform other endothermic conversions, such as those from ammonia to N2 and H2. Combustion of ammonia leads to the formation of harmful nitrogen oxides rather than the combustion of N2 and H2.

Een andere toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding is de dehydrogenering van ethaan of propaan, waarbij de voor deze reactie benodigde warmte wordt geleverd 35 door verbranding van een deel van het ethaan of propaan.Another application of the process according to the invention is the dehydrogenation of ethane or propane, in which the heat required for this reaction is supplied by burning part of the ethane or propane.

Het zal voor de deskundige duidelijk zijn dat de werkwijze binnen het kader van de uitvinding op verscheidene wijzen kan worden uitgevoerd. Voor omzettingen waarbij geen geschikte bestanddelen in het gasmengsel aanwezig zijn, kan 1°0155 5 - 7 - naast het middel, zoals zuurstof, ook een verder middel voor reactie daarmee, zoals een brandstof, bijvoorbeeld methaan, worden toegevoerd. De reactie van het middel met het verdere middel levert dan de warmte die nodig is voor het laten 5 verlopen van de gewenste omzettingsreactie. Het bestanddeel en het verdere bestanddeel kunnen dezelfde verbinding zijn. De temperatuur waarbij de omzettingsreactie wordt uitgevoerd is vanzelfsprekend afhankelijk van de gewenste omzetting, de gebruikte katalysator enz. Het aan de reactorinrichting 10 toegevoerde middel kan ook een middel zijn dat in het katalysatordeel uiteenvalt onder oplevering van warmte.It will be clear to the skilled person that the method can be carried out in various ways within the scope of the invention. For conversions where no suitable constituents are present in the gas mixture, in addition to the agent, such as oxygen, a further agent for reaction with it, such as a fuel, for example methane, can be added. The reaction of the agent with the further agent then provides the heat necessary for the desired conversion reaction to proceed. The component and the further component can be the same compound. The temperature at which the conversion reaction is carried out is, of course, dependent on the desired conversion, the catalyst used, etc. The agent fed to the reactor apparatus 10 may also be an agent which decomposes in the catalyst portion to yield heat.

Bij uitbreiding heeft de uitvinding ook betrekking op werkwijzen voor de behandeling van teerhoudend vergas-singsgas onder gebruikmaking van een warmtewisselaar zoals 15 hiervoor beschreven, waarbij geen middel aan de reactor wordt toegevoerd, doch waarbij op conventionele wijze voor warmteverliezen wordt gecompenseerd, zoals door elektrisch verwarmen.By extension, the invention also relates to processes for treating tar-containing gasification gas using a heat exchanger as described above, wherein no agent is fed to the reactor, but compensation for heat losses in a conventional manner, such as by electric heating .

10015551001555

Claims

1. A method for catalytically converting a component of a gaseous mixture, wherein the gaseous mixture is fed to a reactor device containing catalyst material therein and a gas mixture treated at an elevated temperature is discharged, characterized in that the conversion of the component is endothermic and an agent is fed to the reactor which undergoes a reaction to provide heat in an amount as necessary to complete the endothermic conversion.

2. Process according to claim 1, characterized in that the gaseous mixture is a flammable gas mixture, and oxygen is used as the medium supplied to the reactor device.

Process according to claim 1 or 2, characterized in that a tar-containing gas mixture is used as the gas mixture fed to the reactor device.

A method according to claim 3, characterized in that the tar-containing gas mixture is prepared by gasifying substantially dry vegetable material.

5. Process according to claim 3 or 4, characterized in that the conversion is carried out at a temperature of 800-1200 ° C.

6. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that a reactor device (4) is used with a first heat exchanger part (5), a catalyst part (7) and a second heat exchanger part (6), the gaseous mixture being added to the first heat exchanger part (5) is supplied, heat is transferred from the first heat exchanger part (5) to the gaseous mixture, the gaseous mixture thus heated in the catalyst part (7) is catalytically treated, and the catalytically treated gaseous mixture by the second heat exchanger part (6 ) and heat from the catalytically treated gaseous mixture is transferred to the second heat exchanger part (6).

Method according to claim 6, characterized in that 1001555-9 - that the gaseous mixture is supplied alternately to the first and second heat exchanger parts (5 and 6, respectively) and via the second and first heat exchanger parts (6 and 5, respectively) is disposed of.

Method according to claim 7, characterized in that a reactor device (4) is used, wherein the first heat exchanger part (5), the catalyst part (7) and the second heat exchanger part (6) are integrated in a reactor vessel.

Process according to any one of claims 6 to 8, characterized in that the agent fed to the reactor device (4) is introduced into the catalyst part (7).

10. Method for catalytically treating tar-containing, gasifying combustible gas obtained in a reactor, wherein the tar is catalytically converted at elevated temperature, characterized in that a reactor device (4) is used with a first heat exchanger part (5), a catalyst part (7) and a second heat exchanger part (6), in which the catalytically treated gas is supplied to the first heat exchanger part (5), heat is transferred from the first heat exchanger part (5) to the catalytically treated gas, the gas thus heated in the catalyst part (7) is treated catalytically, the tar being catalytically converted, and the catalytically treated gas is passed through the second heat exchanger part (6) and heat is transferred from the catalytically treated gas to the second heat exchanger part (6) .

Method according to claim 10, characterized in that the catalytically treated gas is supplied alternately to the first and second heat exchanger parts (5 and 61, respectively) and is discharged via the second and first heat exchanger parts (6 and 5, respectively).

Method according to claim 11, characterized in that a reactor device (4) is used, wherein the first heat exchanger part (5), the catalyst part (7) and the second heat exchanger part (6) are integrated in a reactor vessel. 1001555 - 10 -

Process according to any one of claims 10 to 12, characterized in that the catalytic conversion is carried out at a temperature of 800-1200 ° C.

A method according to any one of claims 10 to 13, characterized in that the combustible gas obtained by gasification is obtained by gasification of wood chips, straw, or roadside grass.

15. A method according to any one of claims 10 to 13, characterized in that the combustible gas obtained by gasification is obtained by gasification of coal, in particular coal or brown coal. 1001555