NO141388B

NO141388B - IMPULSIVER.

Info

Publication number: NO141388B
Application number: NO741851A
Authority: NO
Inventors: Mogens Bredal Boysen
Original assignee: 4K International A S
Priority date: 1973-05-25
Filing date: 1974-05-21
Publication date: 1979-11-19
Also published as: DE2424307A1; FI60936B; SE395965B; FR2231005A1; NO141388C; FI60936C; FI156174A; CH573588A5; DK288573A; JPS50152767A; GB1458549A; AU6941774A; NO741851L

Abstract

Impulsgiver.Impulse generator.

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av oppvarmningsgass. Method for the production of heating gas.

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte til fremstilling av en oppvarmningsgass, f. eks. en normriktig bygass, ved hjelp av katalytisk spaltning av gassformede eller ved hjelp av destillasjon fremstilte flytende hydrokarboner, i nærvær av vanndamp og eventuelt små mengder oksygen (luft). Til den på denne måte frembragte oppvarmningsgass, f. eks. bygass, stilles det krav at den helt ut kan erstatte normriktig bygass, dvs. tilsvarer en destillasjonsgass som oppstår ved høytemperatur-forkoks-ning av kull. Kravet om full erstattbarhet refererer seg i første rekke til varmeverdi og den fremstilte oppvarmningsgass tetthet. Ved siden av spiller imidlertid også andre brennegenskaper av gassen en viss rolle, eksempelvis dets antennelsesforhold, dannelse av sot og karbonoksyd ved for-brenningen, videre luftbehov, flammesta-bilitet og lignende. The invention relates to a method for producing a heating gas, e.g. a standard town gas, by means of catalytic splitting of gaseous or liquid hydrocarbons produced by means of distillation, in the presence of water vapor and possibly small amounts of oxygen (air). To the heating gas produced in this way, e.g. town gas, there is a requirement that it can completely replace standard town gas, i.e. it corresponds to a distillation gas produced by high-temperature coking of coal. The requirement for full replaceability refers primarily to heating value and the density of the produced heating gas. In addition, however, other combustion properties of the gas also play a certain role, for example its ignition conditions, formation of soot and carbon oxide during combustion, further air requirements, flame stability and the like.

Fremstillingen av oppvarmningsgass ved hjelp av katalytisk spaltning av hydrokarboner kan gjennomføres kontinuerlig eller diskontinuerlig. Den arbeidsmåte man hensiktsmessig velger avhenger av ut-gangsproduktets type, og videre av gass-ytelsen som en spalteinnretning skal ha. The production of heating gas by means of catalytic cracking of hydrocarbons can be carried out continuously or discontinuously. The working method that one appropriately chooses depends on the type of output product, and further on the gas performance that a splitting device must have.

Ved hydrokarboner som koker høyere In the case of hydrocarbons that boil higher

enn bensin, vil man vanligvis foretrekke den diskontinuerlige arbeidsmetode. Videre må man ved spalteanlegg som skal ha en høyere gassytelse enn maksimalt ca. 150.000 m<3> pr. dag uavhengig av hydrokar-bonets type foretrekke en diskontinuerlig arbeidsmåte. than petrol, the discontinuous working method will usually be preferred. Furthermore, in the case of splitting plants that must have a higher gas output than a maximum of approx. 150,000 m<3> per day, regardless of the type of hydrocarbon, prefer a discontinuous working method.

I den senere tid har fremstillingen av oppvarmningsgass spesielt bygass ved hjelp av katalytisk spaltning av lettbensin (hight flash distillate) med endekokepunkt på ca. 120 C vunnet en spesiell betydning. Denne hydrokarbonblanding egner seg på grunn av sin natur godt for en kontinuerlig spaltning, da det ved riktig valg av driftsbetingelser kan oppnås en sot- og kondensatfri spaltning ved over lengre tidsrom liktblivende aktivitet av katalysatoren med øko-nomisk egnede midler. Ennskjønt lettbensin, spesielt ved større gassytelse, likeledes også lar seg forarbeide til oppvarmningsgass i kontinuerlig drift, skal oppfinnelsen først ved hjelp av eksemplet ved kontinuerlig spaltning av lettbensin nærmere for-klares, fordi den kontinuerlige drift krever mere definerte driftsbetingelser. Oppfin-nelsens anvendelse på andre utgangsmåter og på den diskontinuerlige drift skal der-etter behandles. In recent times, the production of heating gas, especially city gas, by means of the catalytic cracking of light petrol (high flash distillate) with a final boiling point of approx. 120 C gained a special significance. Due to its nature, this hydrocarbon mixture is well suited for continuous cracking, as with the right choice of operating conditions, a soot- and condensate-free cracking can be achieved by constant activity of the catalyst over a longer period of time with economically suitable means. Although light petrol, especially with greater gas output, can also be processed into heating gas in continuous operation, the invention must first be explained in more detail using the example of continuous cracking of light petrol, because continuous operation requires more defined operating conditions. The application of the invention to other output methods and to discontinuous operation shall then be dealt with.

Den kontinuerlige fremstilling av oppvarmningsgass ved hjelp av spaltning av lette hydrokarboner f. eks. lettbensin foregår vanligvis i langstrakte rør av høytem-peraturbestandig metall, f. eks. stål, eventuelt også av keramisk materiale som opp-varmes utenifra ved varme flammegasser. Inne i røret befinner det seg en katalysatorfylling. Vanligvis anvender man for dette formål på markedet tilgjengelige forholdsvis høyaktive katalysatorer i kornet form (20—40 mm korndiameter) som som aktivt metall inneholder nikkel. For tekniske formål har rørene ofte en lengde på 3—6 m som er fylt mer eller mindre fullstendig med katalysator. Rørene er opp-hengt i en ovn, hvori et eller annet brennstoff forbrennes, således at den ved spaltningen forbrukte varme delvis ved stråling og delvis ved konveksjon overføres til rør-veggene og gjennom disse til katalysatorfyllingen. The continuous production of heating gas by means of the splitting of light hydrocarbons, e.g. light petrol usually takes place in elongated pipes of high-temperature-resistant metal, e.g. steel, possibly also of ceramic material which is heated from the outside by hot flame gases. Inside the tube there is a catalyst filling. Generally, relatively highly active catalysts available on the market in granular form (20-40 mm grain diameter) which contain nickel as the active metal are usually used for this purpose. For technical purposes, the pipes often have a length of 3-6 m which are filled more or less completely with catalyst. The tubes are suspended in a furnace, in which one or another fuel is burned, so that the heat consumed during the splitting is transferred partly by radiation and partly by convection to the pipe walls and through these to the catalyst filling.

Ved en riktig avstemning av temperatur, katalysatormengde og andel utgangs-stoff lettbensin, vanndamp og luft, kan man få en spaltgass som med hensyn til varmeverdi og tetthet praktisk talt helt tilsvarer den ved hjelp av høytemperatur-forkoksing av kull frembragte bygass. Dannelsen av sot kan da praktisk talt holdes på ønskelig lite nivå. Såfremt lettbensinen inneholder visse stoffer som umiddelbart influerer på katalysatoraktiviteten (svo-velforbindelser; høytkokende forurensnin-ger) i tilstrekkelig små mengder, er det og-så sikret en lang driftstid uten katalysa-torrensning eller -fornyelse. By correctly adjusting the temperature, amount of catalyst and proportion of the starting material light petrol, water vapor and air, a split gas can be obtained which, in terms of heating value and density, is practically completely equivalent to the city gas produced by means of high-temperature coking of coal. The formation of soot can then practically be kept to a desirable low level. If the light petrol contains certain substances that immediately influence the catalyst activity (sulfur compounds; high-boiling pollutants) in sufficiently small quantities, a long operating time without catalyst cleaning or renewal is also ensured.

Den på denne måte frembragte gass er imidlertid likevel vanligvis ikke helt utvekslbar med normal bygass, fordi den en-nu inneholder visse forbindelser som ved spaltgassens avkjøling til normal temperatur praktisk talt forblir i full mengde i den frembragte spaltgass, og influerer på dens brennegenskaper. Disse organiske forbindelser består for den alt overveiende del av ikke omsatt lettbensin, spesielt av den-nes lavtkokende del. Ved siden av er det til en viss grad i spaltgassen tilstede ved spaltingen dannede høyere hydrokarboner, spesielt aromater og diolefiner og endelig gjenfinnes også de i utgangsproduktet selv tilstedeværende aromater for en større del i spaltgassen. However, the gas produced in this way is usually not completely interchangeable with normal city gas, because it still contains certain compounds which, when the fissile gas cools to normal temperature, practically remain in full quantity in the fissile gas produced, and influence its combustion properties. These organic compounds consist for the most part of unreacted light petrol, especially of its low-boiling part. In addition, higher hydrocarbons formed during the cracking are present to a certain extent in the cracking gas, especially aromatics and diolefins, and finally the aromatics present in the starting product are also found to a greater extent in the cracking gas.

Mengden av disse forbindelser i spaltgassen kan utgjøre inntil 80—100 g/Nm'-spaltgass. De praktiske erfaringer med spaltgassen har imidlertid vist, at det for fullstendig å erstatte normal bygass er nødvendig å begrense innholdet av disse forbindelser i spaltgassen tii en verdi på mindre enn 15 g/Nm<:!>, fortrinnsvis til mindre enn 10 g/Nm". The quantity of these compounds in the fissile gas can be up to 80-100 g/Nm' of fissile gas. However, the practical experience with the fissile gas has shown that in order to completely replace normal city gas it is necessary to limit the content of these compounds in the fissile gas to a value of less than 15 g/Nm<:!>, preferably to less than 10 g/Nm ".

Man kan fjerne disse organiske forbindelser fra spaltgassen. Dette kan eksempelvis skje ved hjelp av et aktivkullfilter, eventuelt også ved hjelp av en olje-vask resp. ved hjelp av dypavkjøling. I et-hvert tilfelle bør det altså anordnes et spesielt gassrenseanlegg som skal koples etter den egentlige spalteinnretning, og som ik-ke bare øker den egentlige spalteinnret-nings anleggsomkostninger, men også krever ekstra omkostninger for den kontinuerlige drift. These organic compounds can be removed from the cracking gas. This can, for example, be done with the help of an activated carbon filter, possibly also with the help of an oil wash or using deep cooling. In each case, a special gas purification plant should therefore be arranged to be connected after the actual splitting device, and which not only increases the installation costs of the actual splitting device, but also requires additional costs for the continuous operation.

Da en spesielt virksom metode til å fjerne de nevnte uønskede forbindelser er anvendelsen av et aktivkullfilter, skal disse forbindelser av enkelhetshensyn innen rammen av foreliggende oppfinnelse, be-tegnes som A-kullkondensater. Since a particularly effective method for removing the aforementioned unwanted compounds is the use of an activated carbon filter, these compounds shall, for reasons of simplicity, within the scope of the present invention, be referred to as A-carbon condensates.

Ved siden av det faktum at utskillel-sen av disse A-kullkondensater krever spe-sielle konstruksjonsmessige og driftsmes-sige omkostninger, er det dessuten også betydningsfullt at disse kondensater bort-sett fra at de nedsetter utbyttene av verdi-full gass selv er et temmelig verdiløst pro-dukt. Man kan ikke tilbakeføre dem i spaltningsprosessen, da de under spaltningsprosessens anvendte betingelser bare vanskelig lar seg spalte sotfritt. De er altså i beste tilfelle et brennstoff, som eventuelt kan anvendes til oppvarmning av spalte-innretningen. Alongside the fact that the separation of these A-coal condensates requires special construction and operating costs, it is also significant that these condensates, apart from the fact that they reduce yields of valuable gas, are themselves a rather worthless product. They cannot be returned to the fission process, as under the conditions used in the fission process, they can only be fissured soot-free with difficulty. They are therefore, in the best case, a fuel, which can possibly be used to heat the splitting device.

Med foreliggende oppfinnelse er det satt som mål å modifisere den katalytiske spaltningsprosess, således at det dannes en helt utvekslbar bygass, uten at det er nød-vendig å anordne en spesiell innretning til utskilling av såkalte A-kullkondensater. Med andre ord, spaltningsprosessen føres således ifølge oppfinnelsen at spaltnings-gassens innhold av A-kullkondensat uten ekstra innretninger holdes på 15 g/Nm"-, fortrinnsvis på under 10 g/Nm" ferdig spaltgass. With the present invention, the aim is to modify the catalytic splitting process, so that a completely exchangeable city gas is formed, without it being necessary to arrange a special device for the separation of so-called A-coal condensates. In other words, the cracking process is carried out in such a way according to the invention that the content of A-coal condensate in the cracking gas without additional devices is kept at 15 g/Nm", preferably below 10 g/Nm" finished cracking gas.

Et miéddel til nedsetning av mengden av A-kullkondensat ville i og for seg være økning av spaltetemperaturen. I virkelig-heten kan man ved tilsvarende økning av spaltetemperaturen holde dannelsen av A-kullkondensat praktisk talt så lite som ønskelig. Økning av spalttemperaturen har imidlertid den ulempe at samtidig foran-dres sammensetningen av spaltgassen, således at varmeverdien ikke mere er normriktig. Det kommer av at ved den økede spalttemperatur går ikke bare mengden A-kullkondensat tilbake, men også mengden varmeverdibringende hydrokarboner, spesielt metan og etylen, til fordel for innhold av hydrogen og karbonoksyd. A means of reducing the amount of A-coal condensate would in and of itself be an increase in the cracking temperature. In reality, by correspondingly increasing the cracking temperature, the formation of A-coal condensate can be kept practically as little as desired. However, increasing the fissure temperature has the disadvantage that at the same time the composition of the fissure gas changes, so that the heating value is no longer in accordance with the standard. This is due to the fact that at the increased crack temperature, not only the amount of A-coal condensate goes back, but also the amount of heat-value-producing hydrocarbons, especially methane and ethylene, in favor of the content of hydrogen and carbon monoxide.

En ytterligere mulighet for å under-trykke dannelsen av A-kullkondensat ville være en referert til liktblivende katalysatormengde høyere produksjonsytelse, hvis en høyere produksjonsytelse overhodet er gjennomførbar (trykktap). En høyere produksjonsytelse forbundet med en øket temperatur influerer på forløpet av utveks-lingsprosessene på katalysatorens overfla-te til en viss grad i retning av en nedsettelse av mengden A-kullkondensat, mens inn-virkningen på gasskvaliteten kan holdes innen grenser. Imidlertid fåes her en driftsmessig vanskelighet som består i å innbringe den varmemengde som tilsvarer den økede produksjonsytelse i katalysatorlagringen. Den i katalysatorlagringen på grunn av den endotermiske spaltningsprosess på brukt varme må, hvis den ikke kan tas fra de foroppvarmede utvekslingsstof-fer selv, innbringes ved hjelp av de vegg-deler av spaltningsrøret som står i berør-ing med katalysatorfyllingen. Temperaturen som utenifra kreves for spaltningsrør-ene er imidlertid materialmessig begrenset, således at det heller ikke kan gåes frem på denne måte. A further possibility for suppressing the formation of A-coal condensate would be a higher production performance referred to the same amount of catalyst, if a higher production performance is feasible at all (pressure loss). A higher production performance associated with an increased temperature influences the course of the exchange processes on the catalyst's surface to a certain extent in the direction of a reduction in the amount of A-coal condensate, while the impact on the gas quality can be kept within limits. However, there is an operational difficulty here which consists in introducing the amount of heat corresponding to the increased production performance into the catalyst storage. That in the catalyst storage due to the endothermic splitting process on used heat must, if it cannot be taken from the preheated exchange substances themselves, be brought in with the help of the wall parts of the splitting tube that are in contact with the catalyst filling. The temperature required from the outside for the splitting tubes is, however, materially limited, so that it cannot proceed in this way either.

Det er nu blitt funnet at man kan komme til en spaltningsgass som helt ut erstatter bygass, dvs. overensstemmer med normal bygass med hensyn til alle brennegenskaper, når man i forhold til det hittil normale tilfelle vesentlig gjenblivende produksjonsytelse, nedsetter den romlige konsentrasjon av aktive sentre av den i og for seg høyaktive katalysator i det minste delvis med tilblanding av katalytisk praktisk talt uvirksomme varmebestandige, faste stoffer, i forholdet mellom ca. 1 : 1 til 1 : 10, katalysator til inaktiv faststoff under samtidig økning av temperaturen 75 —150 C i forhold til den ved ufortynnet katalysator vanligvis anvendte temperatur (650—750° C alt etter arten av tilført hydrokarbon). Med aktiv katalysator forstås det her en slik katalysator som sterkt ak-selererer omsetning av hydrokarboner med vanndamp til karbonoksyd og hydrogen. Muligens tilstedeværende katalytiske virk-ninger av annen type tas da ikke hensyn til. It has now been found that it is possible to arrive at a fission gas that completely replaces city gas, i.e. corresponds to normal city gas with regard to all combustion properties, when compared to the hitherto normal case, significantly remaining production performance, the spatial concentration of active centers is reduced of the in and of itself highly active catalyst at least partially with the addition of catalytically practically inactive heat-resistant, solid substances, in the ratio of approx. 1 : 1 to 1 : 10, catalyst to inactive solid while simultaneously increasing the temperature 75-150 C in relation to the temperature usually used for undiluted catalyst (650-750° C depending on the type of hydrocarbon added). By active catalyst is meant here such a catalyst which strongly accelerates the conversion of hydrocarbons with water vapor to carbon monoxide and hydrogen. Potentially present catalytic effects of another type are then not taken into account.

Anvendelsen av den økede temperatur ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen har på grunn av den sterkere gjennom-spaltning den i og for seg ventede effekt, at mengden A-kullkondensat kan holdes så lite som ønskelig, mens katalysatorens fortynning bevirker en forskyvning av spalt-ningslikevekten i retning mot en foretruk-ket dannelse av hydrokarboner med korte kjeder, hovedsakelig slike med en eller to karbonatomer pr. molekyl. Det finner altså ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen sted på overraskende og enkel måte en tilpasning av den katalytiske omsetning av spaltningsproduktene av det først i det vesentlige termisk spaltede utgangsgods med vanndamp og oksygen (luft) til den på grunn av den høyere temperatur for-andrede spaltningsgrad av de høyere hydrokarboner, idet den termiske spaltning, som man også kunne betegne som primær-spaltning, henlegges i de inaktive faststoffer. The application of the increased temperature in the method according to the invention has, due to the stronger through-fission, the expected effect in and of itself, that the amount of A-coal condensate can be kept as low as desired, while the dilution of the catalyst causes a shift of the fission equilibrium in the direction towards a preferred formation of hydrocarbons with short chains, mainly those with one or two carbon atoms per molecule. The process according to the invention thus takes place in a surprising and simple way, an adaptation of the catalytic conversion of the fission products of the initially essentially thermally fissured starting material with water vapor and oxygen (air) to the degree of fission of the higher hydrocarbons, as the thermal decomposition, which could also be described as primary decomposition, is deposited in the inactive solids.

Eksempel I: Example I:

I et spaltningsrør befinner det seg en katalysatorfylling på en samlet lengde på 2,1 m. Fyllingen består av en blanding av 15 kg nikkel-katalysator bestående av ku-leformede legemer på 20—30 mm diameter, og 95 kg Basalt-avfall med gjennomsnitts-størrelse på 40—50 mm. Over denne fylling befinner det seg dessuten et katalysator-fritt Basaltavfallag på 20 cm høyde. Oven-ifra tilføres det til spaltningsrøret det på 300° C foroppvarmede hydrokarbon (for-dampet lettbensin) den på 400° C foroppvarmede vanndamp såvel som kold luft. I foreliggende tilfelle utgjorde mengden ben-sindamp 57,3 kg/time, mengden vanndamp 201,0 kg/time, luftmengden 22,6 Nmytime. Rørets oppvarmnlng ble innstilt således, at det i katalysatoren hersket en gjennomsnittlig reaksjonstemperatur på 820° C. Mengden frembragt spaltningsgass utgjorde etter utskillelse av ikke spaltet vanndamp 181,5 Nmytime. In a cracking tube there is a catalyst filling with a total length of 2.1 m. The filling consists of a mixture of 15 kg of nickel catalyst consisting of spherical bodies of 20-30 mm diameter, and 95 kg of basalt waste with an average -size of 40-50 mm. Above this filling there is also a catalyst-free basalt waste layer 20 cm high. From above, the 300° C preheated hydrocarbon (evaporated petrol), the 400° C preheated water vapor as well as cold air are supplied to the cracking tube. In the present case, the amount of bone-sin vapor was 57.3 kg/hour, the amount of water vapor 201.0 kg/hour, the amount of air 22.6 Nmyhour. The heating of the tube was set so that an average reaction temperature of 820° C prevailed in the catalyst. The amount of decomposition gas produced after separation of non-decomposed water vapor amounted to 181.5 Nmytime.

Gassens øvre varmeverdi utgjorde 4200 kg kal./Nm'<!> og tettheten (luft = 1) utgjorde 0,52. The upper heat value of the gas was 4200 kg cal./Nm'<!> and the density (air = 1) was 0.52.

Spaltningsprosessens karbonforgass-ingsgrad utgjorde minst 0,998. Gassen hadde etter avkjøling til normaltemperatur et innhold på A-kullkondensat på 8,2 g/Nm'<1>. The carbon gasification rate of the fission process was at least 0.998. After cooling to normal temperature, the gas had a content of A-coal condensate of 8.2 g/Nm'<1>.

Av den anvendte vanndamp ble 37 kg forbrukt for den katalytiske omsetning. Mengden beskyttelsesvanndamp utgjorde altså 164 kg dvs. 2,8 kg beskyttelsesvanndamp pr. kg anvendt lettbensin. Of the steam used, 37 kg was consumed for the catalytic conversion. The amount of protective water vapor thus amounted to 164 kg, i.e. 2.8 kg of protective water vapor per kg light petrol used.

Hvis man ville foreta spaltningen på den hittil vanlige måte, nemlig under anvendelse av en ufortynnet katalysator og en gjennomsnittlig reaksjonstemperatur på ca. 670° C, så ville man riktignok likeledes få en sotfri spaltning av lettbensinen til en varmgass med en øvre varmeverdi på ca. 4000 kcal/Nm'<1>, men denne gass ville imidlertid minst inneholde ca. 73 kg A-kullkondensat/Nm<;!> ferdig spaltgass, og følgelig ikke uten videre være helt utvekslbar med normal bygass. If one wanted to carry out the cleavage in the hitherto usual way, namely using an undiluted catalyst and an average reaction temperature of approx. 670° C, then you would of course also get a soot-free decomposition of the light petrol into a hot gas with an upper heating value of approx. 4000 kcal/Nm'<1>, but this gas would however at least contain approx. 73 kg A-coal condensate/Nm<;!> finished fracturing gas, and consequently cannot be easily exchanged with normal city gas.

En fordelaktig utførelsesform ifølge oppfinnelsen består i at man ikke gjør katalysatorens fortynning med inaktivt faststoff konstant over hele lengden av fyllingen, i det rør som tjener til spaltningen, slik dette er gjort i eksempel 1, men lar fortynningsgraden avta trinnvis eller kontinuerlig fra gassinngangssiden (vanligvis oventil) til gassuttakssiden, således at ma-terialene som skal spaltes etter inntreden i spaltningsrøret først kommer frem til en meget fortynnet katalysator som er meget sterkt virksom når det gjelder en overveiende termisk spaltning, mens den ytterlig-gående spaltede reaksjonsblanding ved videre gjennomgang gjennom spaltningsrø-ret utsettes stadig for sterkere katalysator-konsentrasjoner, hvormed omsetningen av de små mengder av muligens ennu ikke fullstendig spaltede hydrokarboner resp. av de høyere spaltningsprodukter med vanndampen intensifiseres. An advantageous embodiment according to the invention consists in not making the dilution of the catalyst with inactive solids constant over the entire length of the filling, in the pipe that serves for the splitting, as was done in example 1, but allowing the degree of dilution to decrease gradually or continuously from the gas inlet side (usually overhead valve) to the gas outlet side, so that the materials to be split after entering the splitting tube first reach a very diluted catalyst which is very highly effective in terms of a predominantly thermal splitting, while the further split reaction mixture on further passage through the splitting tube -ret is constantly exposed to stronger catalyst concentrations, with which the turnover of the small amounts of possibly not yet completely cleaved hydrocarbons resp. of the higher decomposition products with the water vapor is intensified.

Denne arbeidsmåtes fordel består fremfor alt i at tross vesentlig øket produksjonsytelse kan mengden beskyttelsesvanndamp (overskuddsvanndamp) betrak-telig nedsettes. The advantage of this method of working consists, above all, in that, despite significantly increased production performance, the amount of protective water vapor (excess water vapor) can be considerably reduced.

Eksempel II: Example II:

I et spaltningsrør av samme diameter som i eksempel I befinner det seg en fylling, hvis samlede lengde utgjør 4,2 m. Samlet består fyllingen av 125 kg Basalt og 75 kg katalysator. Kornstørrelsen av disse materialer er den samme som i eksempel I. Fyllingen er dannet på følgende måte: I hvert sjikt befinner det seg altså 50 kg materiale. Katalysatorens fortynning utgjør gjennomsnittlig 1 : 1,65, i de enkel-te lag utgjør fortynningen 1 : 11,5; 1 : 5,2; 1 : 1,5 og 1,9 : 1. In a splitting pipe of the same diameter as in example I, there is a filling, the total length of which is 4.2 m. In total, the filling consists of 125 kg of basalt and 75 kg of catalyst. The grain size of these materials is the same as in example I. The filling is formed in the following way: In each layer there is thus 50 kg of material. The dilution of the catalyst is on average 1:1.65, in the individual layers the dilution is 1:11.5; 1 : 5.2; 1:1.5 and 1.9:1.

Mengden lettbensin utgjorde 98 kg/ time, vanndamp 189 kg/time og luft 40 The quantity of light petrol amounted to 98 kg/hour, water vapor 189 kg/hour and air 40

nv<y>time. nv<y>hr.

Vanndampens foroppvarmningstempe-ratur lå ved 400° C, lettbensindampens ved 300° C. The preheating temperature of the water vapor was 400° C, that of the light petrol vapor at 300° C.

Rørets oppvarmning foregikk på den måte at det etter oppnåelse av en stabil tilstand hadde innstilt seg følgende tem-peraturer: The heating of the pipe took place in such a way that, after reaching a stable state, the following temperatures had set in:

Mengden spaltgass utgjorde etter at-skillelse av ikke spaltet vanndamp 310,3 Nm<3>—time. The quantity of fission gas after separation of non-fissioned water vapor amounted to 310.3 Nm<3>—hour.

Spaltgassen hadde følgende analyse: The split gas had the following analysis:

Gassens øvre varmeverdi utgjorde 4100 kcal/Nm1 og tettheten (luft = 1) 0,53. The upper heating value of the gas was 4100 kcal/Nm1 and the density (air = 1) 0.53.

Hydrokarbonforgassingsgraden utgjorde som i eksempel I 0,998. Gassen hadde As in example I, the degree of hydrocarbon gasification was 0.998. The gas had

etter avkjøling til normal temperatur et innhold av A-kullkondensat på 9,1 g/Nm<3>. after cooling to normal temperature a content of A-coal condensate of 9.1 g/Nm<3>.

Av den anvendte vanndamp ble 72 kg forbrukt for den katalytiske omsetning. Mengden beskyttelsesvanndamp utgjorde altså 117 kg, dvs. 1,2 kg beskyttelsesvanndamp pr. kg anvendt lettbensin. Of the steam used, 72 kg was consumed for the catalytic conversion. The amount of protective water vapor thus amounted to 117 kg, i.e. 1.2 kg of protective water vapor per kg light petrol used.

I motsetning til eksempel 1 er altså spaltrørets gassytelse 68 pst. større, og for-bruket av beskyttelsesvanndamp senket til 42 pst. av den tilsvarende verdi i eksempel I. In contrast to example 1, the gas output of the slit pipe is therefore 68 per cent greater, and the consumption of protective water vapor lowered to 42 per cent of the corresponding value in example I.

Hvis man ville anvende den samme katalysatormengde ufortynnet i det samme rør, så ville man ikke oppnå den lave A-kullkondensatverdi, men man ville heller ikke kunne oppnå den store produksjonsytelse, da det ville være teknisk umu-lig å innbringe den varme som er nødven-dig for de spaltningsreaksjoner som tilsvarer den økede produksjonsytelse over den til det lille katalysatorvolum tilpassede spaltrørflate i fyllingen. If you wanted to use the same amount of catalyst undiluted in the same pipe, you would not achieve the low A-coal condensate value, but you would also not be able to achieve the high production performance, as it would be technically impossible to bring in the necessary heat -dig for the splitting reactions that correspond to the increased production performance over the split tube surface in the filling adapted to the small catalyst volume.

Vil man på den annen side utfylle he-le volumet som i eksempel II er fylt med blandingen av faststoff og katalysator med ufortynnet katalysator, så ville man ikke kunne oppnå den store produksjonsytelse ifølge eksempel II uten å måtte ta en sterk sotdannelse med på kjøpet. En stor del av katalysatoren ville i beste fall tjene som keramisk varmematningsmasse, altså praktisk talt forårsake en unødvendig om-kostnlngsanvendelse. If, on the other hand, one wants to fill the entire volume which in example II is filled with the mixture of solids and catalyst with undiluted catalyst, one would not be able to achieve the high production performance according to example II without having to take a strong soot formation into account. A large part of the catalyst would at best serve as ceramic heat feed mass, thus practically causing an unnecessary costly application.

Antall trin nved de forskjellige for-tynningsforhold kan være større eller mindre enn angitt i eksempel II. Også kan kon-sentrasjonsforskjellene mellom trinnene velges vesentlig mindre. Eventuelt kan man på gassinntredelsessiden anordne et sjikt som bare inneholder det inaktive faststoff, og på gassuttredelsessiden et sjikt som ba-re inneholder katalysator ufortynnet. The number of steps for the different dilution ratios may be greater or less than stated in example II. The concentration differences between the steps can also be chosen to be substantially smaller. Optionally, a layer containing only the inactive solid can be arranged on the gas entry side, and on the gas exit side a layer containing only undiluted catalyst.

Endelig er det også mulig å variere det romlige innhold av katalysatorsøylen på aktive sentre, ved at man anvender katalysatorer med forskjellig stor aktivitet, og anordner de mindre aktive sorter sett i gassretningen, før de aktive sorter eventuelt i blanding med inaktive faststoffer. Finally, it is also possible to vary the spatial content of the catalyst column on active centers, by using catalysts with different levels of activity, and arranging the less active species seen in the gas direction, before the active species possibly mixed with inactive solids.

Med hensyn til faststoffene er det å be-merke at man i første rekke må legge vekt på vanndampbestandighet og varmebe-standighet, spesielt også på en viss tempe-raturvekselbestandighet. Dessuten skal stoffene ha en god varmeledningsevne. Det er fremfor alt viktig ved rørspalteinnret-ning med forholdsvis stor rørdiameter. Materialet for dette formål er ved siden av Basaltbrudd og lerjordkorn også stenbrudd av annen opprinnelse, videre grove korn av Schamotte, silika, sillimanit, brent do-lomit eller magnesit o. 1. Den i og for seg lille aktivitet som disse stoffer leilighetsvis har med hensyn til den katalytiske omsetning av hydrokarboner og vanndamp er uten innvirkning på den egentlige spaltningsprosess. With regard to the solids, it should be noted that emphasis must first be placed on water vapor resistance and heat resistance, especially also on a certain temperature change resistance. In addition, the materials must have good thermal conductivity. It is, above all, important in the case of a pipe gap device with a relatively large pipe diameter. The material for this purpose is, in addition to basalt quarries and clay soil grains, also quarries of other origins, further coarse grains of chamotte, silica, sillimanite, burnt dolomite or magnesite etc. 1. The in and of itself small activity that these substances occasionally have with consideration of the catalytic conversion of hydrocarbons and water vapor has no effect on the actual splitting process.

Oppfinnelsen som er forklart ved hjelp av et eksempel på en kontinuerlig spaltning av lettbensin lar seg uten videre anvende på diskontinuerlig drift som fremfor alt er aktuelt ved større gassytelser. Den for spaltningsprosessen nødvendige varme tilføres da ikke kontinuerlig gjennom rør-veggene, men ved direkte oppvarmning av den blandede fylling med varme gasser innmatet i fyllingen. Etter denne opp-varmningsperiode følger da en spaltnings-periode hvori hydrokarbonet som skal spaltes sammen med de andre reaksjonsdel-tagere ledes gjennom den oppvarmede fylling. Disse to perioder veksler rytmisk, som er nødvendig med hensyn til en mest mulig jevntblivende kvalitet av den fremstilte spaltgass. The invention, which is explained with the help of an example of a continuous splitting of light petrol, can easily be applied to discontinuous operation, which is above all relevant for larger gas outputs. The heat required for the splitting process is not supplied continuously through the pipe walls, but by direct heating of the mixed filling with hot gases fed into the filling. After this heating period there follows a cracking period in which the hydrocarbon to be cracked together with the other reaction participants is led through the heated filling. These two periods alternate rhythmically, which is necessary with regard to the most consistent quality of the produced fissile gas.

Som allerede nevnt i innledningen be-tyr forklaringen av oppfinnelsen i eksemplet vedrørende spaltning av lettbensin in-gen begrensning av oppfinnelsen til dette utgangsgods. Det lar seg også spalte alle andre hydrokarboner eller blandinger av slike ved arbeidsmåten ifølge oppfinnelsen, riktignok med den innskrenkning at ved anvendelsen av hydrokarbonblandinger som inneholder nevneverdige mengder av ikke fordampbare resp. meget høytkokende komponenter, oppstår ved siden av spaltgass også mer eller mindre store mengder av faste og høytkokende spaltprodukter, som blant annet slår seg ned på katalysatoren, således at en av forbetingelsene for en driftsmessig enkel spaltningsprosess, nemlig liktblivende kontaktaktivitet, ikke er sikkert. As already mentioned in the introduction, the explanation of the invention in the example relating to the cracking of light petrol means no limitation of the invention to this starting material. It is also possible to split all other hydrocarbons or mixtures of such by the working method according to the invention, albeit with the limitation that when using hydrocarbon mixtures containing significant amounts of non-volatile resp. very high-boiling components, in addition to fission gas, more or less large quantities of solid and high-boiling fission products also occur, which, among other things, settle on the catalyst, so that one of the conditions for an operationally simple fission process, namely constant contact activity, is not certain.

Ved anvendelsen av metan, jordgass, raffineringsrestgass, flytende gass o. 1. hydrokarboner som er gassformet ved normal temperatur for spaltnings-fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen består det oppnåd-de tekniske fremskritt ved oppfinnelsen i forhold til tidligere arbeidsmåter ikke i nedsettelsen av A-kullkondensatlignende tilblandinger i den frembragte spaltningsgass, da slike stoffer ikke dannes i forstyr-rende mengder av de angjeldende ut-gangshydrokarboner resp. inneholdes i dem. Fordelene ved oppfinnelsen ved slike utgangsstoffer ligger mere i den mulighet å øke produksjonsytelsen og spalteanlegg av bestemte dimensjoner på grunn av økning av varmeoverføringsflater (i kontinuerlig drift) resp. av innmatningsrommet (diskontinuerlig drift) ved hjelp av nøy-trale fyllstoffer under samtidig nedsettelse av behovet for uspaltet gjenblivende beskyttelsesvanndamp. When using methane, natural gas, refining residual gas, liquefied gas etc. 1. hydrocarbons which are gaseous at normal temperature for the cracking method according to the invention, the technical progress achieved by the invention in relation to previous working methods does not consist in the reduction of A-coal condensate-like admixtures in the produced fission gas, as such substances are not formed in disturbing amounts of the relevant starting hydrocarbons or contained in them. The advantages of the invention with such starting materials lie more in the possibility of increasing production performance and splitting plants of certain dimensions due to an increase in heat transfer surfaces (in continuous operation) or of the feed space (discontinuous operation) by means of neutral fillers while simultaneously reducing the need for unsplit remaining protective water vapour.

Ved anvendelse av hydrokarboner hvis kokeområde ligger høyere enn for lettbensin som normalbensin, tungbensin, diesel-olje, opptrer det i tillegg til de nevnte for-deler dessuten den for lettbensin typiske fordel, nemlig nedsettelse av dannelse av såkalte A-kullkondensater. When using hydrocarbons whose boiling range is higher than that of light petrol such as normal petrol, heavy petrol, diesel oil, in addition to the advantages mentioned, there is also the advantage typical of light petrol, namely a reduction in the formation of so-called A-coal condensates.

Claims

1. Method for producing a heating gas, e.g. a city gas that can completely replace a city gas produced by high-temperature coking of coal, with regard to calorific value and density, by catalytic splitting of gaseous or liquid hydrocarbons produced by distillation in the presence of water vapor and possibly smaller amounts of oxygen (air), and during use of a highly active catalyst known in and of itself, characterized in that the spatial concentration of the active centers of the highly active, preferably nickel-containing catalyst is at least partially reduced by the addition of catalytically practically inactive heat-resistant solids, in a ratio of 1: 1 to 1:10, catalyst to diluent, while simultaneously increasing the temperature in the diluted catalyst approximately 75-150° C above the temperature usually used for undiluted catalyst (650-750° C depending on the type of hydrocarbon added).

2. Method according to claim 1, characterized in that the dilution of the catalyst takes place with inactive solids in such a way that the spatial con-