DE1080254B - Verfahren zum katalytischen und zyklischen Kracken fluessiger oder gasfoermiger Kohlenwasserstoffe zur Erzeugung von Brenngas - Google Patents

Description

• Verfahren zum katalytischen und zyklischen Kracken flüssiger oder gasförmiger Kohlenwasserstoffe zur Erzeugung von Brenngas Die Erfindung betrifft die Herstellung von Gas aus flüssigen Kohlenwasserstoffen in einem zyklischen Verfahren, wobei Phasen der Anlageerhitzung mit Phasen der Gaserzeugung wechseln.
• Bei bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur Gaserzeugung geht der eingedüste Kohlenwasserstoff eine Reaktion mit einem Vergasungsmedium ein. Als Vergasungsmedium wird gewöhnlich Wasserdampf verwendet, der einer vorhandenen Dampferzeugungsanlage entnommen wird.
• In den Beheizungsphasen strömen Heizgase, die Luft und Verbrennungsprodukte enthalten, durch die Anlage. Die Strömungsrichtung der Heizgase ist zumindest während eines Teiles einer Heizphase entgegengesetzt derjenigen der Gaserzeugungsphase.
• Es ist das Bestreben, bei im Wechselbetrieb arbeitenden Gaserzeugern die Wärme der Blase- und Nutzgase nutzbar zu machen. Es sind Vorrichtungen bekanntgeworden, bei welchen die Ausnutzung der Wärme in einem Abhitzekessel erfolgt, welcher zur teilweisen Deckung des Dampfbedarfes der Anlage herangezogen wird.
• Nachteilig ist bei diesen mit Abhitzekesseln betriebenen Anlagen der Umstand, daß die in den heißen Gasen enthaltenen Verunreinigungen, welche sich an den Wärmeübergangsflächen des Kessels absetzen, in kurzer Zeit den Wärmeübergang unmöglich machen. Da der Wirkungsgrad dieser Anlagen lediglich so hoch ist, daß nur zu einem Teil der Bedarf an erforderlichem Dampf gedeckt werden kann, ist im Sinne einer besseren Wärmeausnutzung bereits vorgeschlagen worden, einen Teil des erforderlichen Dampfes durch Einspritzen von Wasser unmittelbar auf Wärmespeicherwerke, die nach Beendigung der Heißblasezeit als Verdampfer wirken, zu erzeugen.
• Auch diese Einrichtungen sind nicht ohne Nachteile. Abtropfwasser gelangt auf das Steinmaterial der Brennkammer, wodurch in den Schamottesteinen Risse entstehen. Des weiteren bewirkt dieses Restwasser eine Abkühlung der Brennkammer, wodurch die nachfolgende Zündung erschwert wird. Schließlich erfolgt bei diesen Einrichtungen eine Wärmeausnutzung nur während der Gaserzeugungsphase, während die heißen Blasegase nach Aufheizen der für das Spalten der Gase erforderlichen Wärmespeicher nur noch ungenügend in nachgeschalteten Abhitzekesseln oder ähnlichen genutzt werden können, da die Gase auf ihrem Weg bis zu den Kesseln bereits abgekühlt sind.
• Die Erfindung bringt daher ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von Brenngas in Vorschlag, womit beträchtliche Vorteile wärmewirtschaftlicher Art zu erzielen sind und eine fast vollkommene Ausnutzung der eingebrachten Wärme zur Deckung des Dampfbedarfes erfolgt.
• Es wird vorgeschlagen, bei Gaserzeugungsanlagen den in den Gaserzeugungsphasen als Vergasungsmedium verwendeten Dampf nur zu einem Teil einem Dampferzeuger zu entnehmen und den erforderlichen Restdampf und/oder den ganzen, als Vergasungsmedium dienenden Dampf durch Einsprühen von Wasser auf Wärmespeichermittel zu erzeugen.
• Zweckmäßigerweise ist Vorsorge getroffen, daß auch Tropf- oder Restwasser von den Wärmespeicherungseinrichtungen zur Verdampfung gebracht wird, da die Sprüheinrichtung für das zu verdampfende Wasser in einiger Höhe über einem oder mehreren Wärmespeichern angeordnet ist. Die für die Wärmespeicher nötige Aufheizung erfolgt durch die Heizgase, die auf diese Weise ihre Restwärme vor Austritt aus der Anlage abgeben, wodurch eine zusätzliche Aufheizung der als Wärmespeicher dienenden Gitterwerke erfolgt.
• In der Figur ist ein Beispiel der Anwendung der Erfindung dargestellt.
• Die Anlage zur Durchführung des Verfahrens besteht aus einer Gaserzeugungskammer 1, die mit einem Katalysator 2 ausgerüstet ist und einem Wärmegenerator 3, der über eine Rohrleitung mit der Gaserzeugungskammer 1 in Verbindung ist. Die Abgase werden durch einen zu einem Kamin führenden Auslaß 5 ausgeleitet, nachdem sie ihre Restwärme an einen Wärmespeicher abgegeben haben.
• Der Wärmegenerator ist mit einer wärmespeichernden Einrichtung 7 versehen, die über einer Eindüsvorrichtung 8 für Wasser angeordnet ist. Im unteren Teil des Wärmegenerators 3 sind weitere, aus feuerfestem Gitterwerk bestehende Wärmespeicher 9 und 10 angeordnet. Diese Gitterwerke 9 und 10 können auch zu einem einzigen Wärmespeicher zusammengefaßt werden. Bei 12 wird der einer Dampferzeugungseinrichtung entnommene Dampf während der Gaserzeugungsphase eingeleitet, während die zu vergasenden Kohlenwasserstoffe durch den Einlaß 13 eingesprüht werden.
• In einer Heizkammer 14, die ebenfalls mit wärmespeichernden Einbauten versehen ist, wird das gewonnene Gas bei 15 abgezogen, nachdem es seine noch fühlbare Wärme an das Gitterwerk der Kammer 14 abgegeben hat. Durch diese Maßnahme wird neben einer Speicherung von sonst nutzlos ausgetragener Wärme des Gases, die sonst in einem Gaskühler mit einem zusätzlichen Aufwand wieder vernichtet werden müßte, diese Wärme dazu benutzt, die bei 16 eintretende Verbrennungsluft aufzuheizen bzw. das in der Kammer 14 befindliche Wärmespeicherwerk anzureichern, so daß die eintretende Frischluft bei ihrem Durchgang eine Erwärmung erfährt.
• Der Brennstoff wird durch den Einlaß 17 zugeführt und in der unter dem Wärmespeicher der Kammer 14 befindlichen freien Raum, welcher als Brennkammer dient, verbrannt. Ist das Aufheizen der Anlage beendet, werden in der anschließenden Gaserzeugungsphase Kohlenwasserstoffe in die Kammer 3 oder direkt bei dem Einlaß 13a eingedüst und gleichzeitig der als Vergasungsmedium dienende Dampf eingelassen, der jedoch nicht bis zur Beendigung der Gaserzeugungsphase dem Versorgungsnetz entnommen wird, sondern in der Kammer 3 selbst erzeugt wird, indem Wasser mittels der Düsen 8 gegen das Wärmespeicherwerk 7 gesprüht und verdampft wird.
• Abtropfendes Wasser gelangt auf die Wärmespeicher 9 und 10, wo es verdampft. Damit wird ein besonderer wärmewirtschaftlicher Vorteil erzielt, da die Entnahme von Frischdampf für den Bedarf der Anlage niedrig ist und die für das Verdampfen nötige Wärme durch die ohnedies vorhandene Aufheizwärme in den Wärmespeicherwerken gedeckt ist. Die Wärmespeicherung kann auch in den Heizphasen weiter erfolgen. Der entstehende Dampf wird im Gegenstrom durch die Heizgase geführt, überhitzt und gibt seine Wärme zur weiteren zusätzlichen Rufheizung an das Wärmespeicherwerk 7 ab.
• Hat die Anlage nach einiger Betriebszeit einen gewissen Aufheizzustand erreicht, so genügt die in dem Wärmespeicherwerken angesammelte Erwärmung vollkommen für die Erzeugung des nötigen Betriebsdampfes, so daß dem Versorgungsnetz überhaupt kein Dampf entnommen zu werden braucht, sondern das Vergasungsmedium lediglich durch Einsprühen von Wasser aufgebracht wird. Einmal auf entsprechende Betriebstemperatur gebracht, ist die Anlage von einer weiteren Wärmeaufbringung, als es durch die Brennkammer geschieht, unabhängig und ermöglicht einen sparsamen und ökonomischen Betrieb.
• Dem für die Dampferzeugung eingeführten Wasser können Stoffe zugeführt werden, die der Unterstützung des Verfahrens insoweit dienen, als dadurch Rückstandbildung günstig beeinflußt wird. Auch kann Wasser verwendet werden, das mit Abfallstoffen gesättigt ist und dessen Beseitigung Schwierigkeiten macht oder zumindest Vorrichtungen, wie Neutralisationsanlagen, erfordern würde.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum katalytischen und zyklischen Kracken flüssiger oder gasförmiger Kohlenwasserstoffe zur Erzeugung von Brenngas mit einer Gaserzeugungsphase und einer Beheizungsphase, dadurch gekennzeichnet, daß in Gaserzeugungsphasen Dampf als Vergasungsmedium nur zu einem Teil der benötigten Menge zugeführt, der erforderliche Restdampf oder der über das Vergasungsmedium hinaus benötigte Aufheizdampf für eine Wärmespeichereinrichtung durch Einsprühen von Wasser auf eine oder mehrere Wärmespeicherungseinrichtungen erzeugt wird, wobei Rest- und/oder Tropfwasser auch nach Beendigung der Gaserzeugungsphase verdampft und die dem Dampf innewohnende Wärme von einer anderen Wärmespeichereinrichtung aufgenommen wird und die Heizgase zur mittelbaren oder 'unmittelbaren Verdampfung des Wassers dienen.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der als Vergasungsmedium dienende Dampf nur durch Wassereinsprühung aufgebracht wird.
3. 3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Sprühwasser der Unterstützung des Verfahrens dienende Stoffe beigegeben werden.
4. 4, Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Regeneratorkammer zwischen in unterschiedlichen Höhen angebrachten Wärmespeichern Vorrichtungen zum Eindüsen von Vergasungsmedien oder Wasser vorgesehen sind.
5. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine oder mehrere zwischen Wärmespeichermittel angeordnete Sprühvorrichtungen für das zu verdampfende Wasser.
6. 6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Regeneratorkammer zusätzliche Wärmespeicher angeordnet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 492 277, 509 291, 470 328, 446 190, 444 527, 153 261.