Verfahren zur Erzeugung von Brenn-, insbesondere Synthesegasen aus
gasförmigen oder flüssigen Brennstoffen und stückigen Brennstoffen Es ist bekannt,
daß bei der Umwandlung von gasförmigen oder flüssigen Kohlenwasserstoffen in Kohlenoxyd
und Wasserstoff durch partielle Oxydation mit Sauerstoff in einer Flamme Ruß entsteht,
der die Weiterverarbeitung des erzeugten Gases sehr stört. Durch Zugabe von Wasserdampf
oder durch Erhöhung der Reaktionstemperatur oder der Sauerstoffzugabe kann man die
Rußbildung herabsetzen., aber nicht vollständig unterdrücken.Process for the production of fuel, in particular synthesis gases
gaseous or liquid fuels and lump fuels It is known
that in the conversion of gaseous or liquid hydrocarbons into carbon monoxide
and hydrogen is produced by partial oxidation with oxygen in a flame soot,
which interferes with the further processing of the gas generated. By adding steam
or by increasing the reaction temperature or the addition of oxygen, the
Reduce soot formation, but do not suppress it completely.
Gegenstand der Patente 85451i und 85451z ist ein Verfahren, bei dem
man die Rußbildung bei der Umwandlung von Kohlenwasserstoffen. zu Kohlenoxyd und
Wasserstoff .durch partielle Oxydation vollständig unterdrückt, indem man die Flammenreaktion
in Gegenwart geringer Mengen von feinverteilten oder dampfförmigen Verbindungen
der Elemente der z. und a. Gruppe des Periodischen Systems oder des Mangans oder
der Metalle der Eisengruppe, gegebenenfalls mehreren dieser, durchführt. Bei dieser
Arbeitsweise enthält zwar das entstehende Gas keinen Ruß mehr, mitunter können aber
die zugesetzten Verbindungen bei der Weiterverarbeitung stören. Man kann dann diese
Flammenreaktion nicht mehr in allen Fällen. mit einer nachfolgenden katalytischen
Reaktion verbinden, z. B. mit einer Reaktion, bei der unter Ausnutzung der fühlbaren
Wärme der Flammengase der nicht umgesetzte Teil. der Kohlenwasserstoffe endotherm
mit Wasserdampf oder Kohlensäure reagiert, weil die zugesetzten Verbindungen den
fest angeordneten. Katalysator im Laufe der Zeit verstopfen. Ohne eint solche Kombination
ist aber der Sauerstoffverbrauch für das erzeugte Gas hoch und damit die Wirtschaftlichkeit
des Verfahrens in Frage gestellt.
Es wurde nun gefunden, daß mangasförmige
und flüssiige Brennstoffe, insbesondere Xohlenwasserstoffgemische,durch partielle
Oxydation mittels Sauerstoff oder Sauerstoff enthaltenden Gasen unter Zugabe der
angeführten Metallverbindungen unter Vermeidung der Rußbildun@g in Kohlenoxyd und
Wasserstoff umwandeln und gleichzeitig die fühlbare Wärme der Flammenabgase zur
Erzeugung von weiterem Kohlenoxyd und Wasserstoff ausnutzen kann, wenn man die Flammenabgase
durch einen mit flüssigem Schlackenabzug ,arbeitenden, mit stückigen Brennstoffen,
z. B. Koks, Kohle, Briketts od. dgl., betriebenen Gaserzeuger schickt. Bei der Vergasung
der Kohlenwasscrstoffe entstehen, im wesentlichen Kohlenoxyd und Wasserstoff, ,daneben
auch Kohlendioxyd und Wasser. Außer Sauerstoff bzw. sauerstoffhaltigen Gasen können
auch endotherm reagierende Vergasungsmittel, wie Wasserdampf und Kohlensäure, mitverwendet
werden.The subject of patents 85451i and 85451z is a process in which
the formation of soot in the conversion of hydrocarbons. to carbon dioxide and
Hydrogen. Completely suppressed by partial oxidation by preventing the flame reaction
in the presence of small amounts of finely divided or vaporous compounds
the elements of z. and a. Periodic Table or Manganese Group or
the metals of the iron group, optionally several of these, carries out. At this
The way of working does not contain any soot in the gas produced, but sometimes it can
the added compounds interfere with further processing. You can then do this
Flame reaction no longer in all cases. with a subsequent catalytic
Connect reaction, e.g. B. with a reaction in which, taking advantage of the sensible
Heat the flame gases the unreacted part. of hydrocarbons endothermic
reacts with water vapor or carbonic acid because the added compounds cause the
fixed. Clog the catalyst over time. Without such a combination
but the oxygen consumption for the gas produced is high and thus the economy
of the procedure in question.
It has now been found that mangas-shaped
and liquid fuels, especially mixtures of hydrocarbons, by means of partial
Oxidation by means of oxygen or gases containing oxygen with the addition of the
listed metal compounds while avoiding the formation of soot in carbon oxide and
Convert hydrogen and at the same time the sensible heat of the flame exhaust
Generation of further carbon oxide and hydrogen can be exploited by using the flame exhaust
by means of a liquid slag discharge, working with lump fuels,
z. B. coke, coal, briquettes od. Like., Gas generator operated. During the gassing
of the hydrocarbons, essentially carbon monoxide and hydrogen, are produced alongside them
also carbon dioxide and water. In addition to oxygen or gases containing oxygen,
endothermic gasifying agents such as steam and carbon dioxide are also used
will.
Als Verbindungen: von Metallen der i. und 2. Gruppe des Periodischen
Systems oder der Eisiengruppe kommen z. B. Calcium aitrat, Kaliumchlorid oder Nickelnitrat
in Betracht.As compounds: of metals of the i. and 2nd group of the periodic
Systems or the Eisiengruppe come z. B. calcium nitrate, potassium chloride or nickel nitrate
into consideration.
Die gasförmigen oderflüssigen Brennstoffe können in einem vorn Gaserzeugter
gesonderten Vergesungsraum vergast werden, der zweckmäßig mit dem Gaserzeuger organisch
verbunden ist. Am besten befindet er sich am unteren Teil des Gaserzeugers., sodaß
die Gase, welche den: gesonderten Vergasungsraum verlassen, unmittelbar in den unteren:
Teil des Gaserzeugers gelangen.The gaseous or liquid fuels can be in a front gas generator
separate Vergesungsraum be gasified, which is expedient with the gas generator organically
connected is. It is best to be on the lower part of the gas generator, so that
the gases that leave the: separate gasification room, directly into the lower:
Get part of the gas generator.
Man kann aber auch die gasförmigen. oder flÜssigen Brennstoffe und
die Vergasungsmittel unmittelbar in den unteren Teil des Gaserzeugers mittels eines
Brenners einführen, so daß der Vergasungsvorgang der gasförmigen oder flüssigen
Brennstoffe im Gaserzeuger selbst unmittelbar an der Brennermündun:g oder in deren
Nähe erfolgt.But you can also use the gaseous. or liquid fuels and
the gasification agent directly into the lower part of the gas generator by means of a
Introduce burner, so that the gasification process of the gaseous or liquid
Fuels in the gas generator itself directly at the burner mouth: g or in their
Closeness takes place.
Bei .dem Verfahren erzielt man eine erhebliche Senkung des Sauerstoffverbrauches
für das erzeugte Kohdenoxyd-Was:serstoff-Gemisch. Gleichzeitig werden die der Flamme
zugeführten, in den Gasen enthaltenen Metallverbindungen zusammen mit den geschmolizenen
Aschebestandteilen des" festen Brennstoffes aus dem Gaserzeugier .entfernt. Wenn
der Gaserzeuger z. B. mit Hüttenkoks beschickt wird, erhält man ein sehr reines
Synthesegas, das dem nur aus Hüttenkoks in Abstichgaserzeugern erzeugten Synthesegas
gleichwertig ist. Beschickt man den Gaserzeuger mit nicht backender Kohle, so erhält
man ein Brenngas, das völlig frei von Ruß und den der Flamme zuggeführten Verbindungen
ist. Ein besonderer Vorteil .des Verfahrens liegt darin, daß durch entsprechende
Einstellung der Menge der Vergasungsmittel und der Kohlenwasserstoffe der Koksverbrauch
im Gaserzeuger ganz erheblIch gesenkt werden kann und auf diese Weise die erzeugten
Gase, insbesondere Synthesegase, zur Hauptsache aus den eingeführten Kohlenwasserstoffon
stammen. Als solche kommen z. B. leicht zugängliche Rückstandsöle oder Erdgase oder
Abfallöle in. Betracht. Beispiel ioo kg je Stunde Dieselöl mit einem Gehalt von
86 % Kohlenstoff und 13 °/a Wasserstoff und einem unteren Heizwert von io ooo kcal/kg
werden mit 97 Nm3/Sad. Sauerstoff und 4o kg/Std. Wasserdampf, der auf 5oo° vorgewärmt
ist, in, der Gegenwart von 2 g/Std. Calciumnitrat und o,5 g/Std. Nickelnitrat in,
feinzerstäubtem Zustand vergast. Die heißen Abgase werden in einen mit Koks beschickten
Abstichgaserzeuger geschickt. Unter Vergasung von 2,8,5 kg/Std. Koks werden
40i Nm3/Std. eines Gases erzeugt, das 36z Nm3 Kohlenoxyd und, Wasserstoff und 39
Nms Kohlensäure und Wasser enthält.In .dem process one achieves a considerable reduction in the oxygen consumption for the carbon oxide-hydrogen mixture produced. At the same time, the metal compounds contained in the gases and supplied to the flame are removed from the gas generator together with the molten ash constituents of the "solid fuel. If the gas generator is charged with, for example, metallurgical coke, a very pure synthesis gas is obtained that only comes from it If the gas generator is charged with non-baking coal, a fuel gas is obtained that is completely free of soot and the compounds supplied to the flame. A particular advantage of the process is that the Amount of gasifying agents and hydrocarbons the coke consumption in the gas generator can be reduced considerably and in this way the gases generated, especially synthesis gases, mainly originate from the imported hydrocarbons. Easily accessible residual oils or natural gases or waste oils come in as such. Consider. Example 100 kg per hour of diesel oil with a content of 86% carbon and 13% hydrogen and a lower calorific value of 10000 kcal / kg are 97 Nm3 / Sad. Oxygen and 40 kg / hour Water vapor preheated to 500 ° in the presence of 2 g / hour. Calcium nitrate and 0.5 g / hour Nickel nitrate gasified in a finely atomized state. The hot exhaust gases are sent to a tapping gas generator filled with coke. With gasification of 2.8.5 kg / hour. Coke becomes 40i Nm3 / hour. of a gas that contains 36z Nm3 of carbon dioxide and hydrogen and 39 Nm3 of carbonic acid and water.