DE435588C - Gewinnung von Hydriergas fuer die Hydrierung von Kohle und Kohlenwasserstoffen aus Methan und Wasserstoff enthaltenden Gasen - Google Patents

Description

• Gewinnung von Hydriergas für die Hydrierung von Kohle und Kohlenwasserstoffen aus' Methan und Wasserstoff enthaltenden Gasen. Bei der llydrierung von Kohle und Kohlenwasserstoffen unter hohem Druck entstehen Abgase, die neben einem Restbestandteil des Hvdrierengsgases überwiegend aus Methan oder dessen Homologen und daneben aus kleinen Mengen von Fremdgasen, insbesondere Stickstoff, Kohlenoxvd und Kohlensäure, bestehen. Der verhältnismäßig beträchtliche Gehalt dieser Abgase an Wasserstoff kann nur eine unzulängliche Verwendung als Heizmaterial finden, wenn es nicht gelingt, auf wirtschaftlichem Wege die Abgase in ein genügend wasserstoffreiches, wenn auch nicht aus reinen Wasserstoff bestehendes Hydrierungsgas zu verwandeln.
• Es ist nun zwar bekannt, daß man die in erheblicher Menge in den Abgasen enthaltenen unkondensierbaren Kohlenwasserstoffe in Wasserstoff umsetzen kann, sei es, daß man sie lediglich durch Anwendung hoher Temperaturen von zooo° und darüber zersetzt, sei es, daß man sie mit Wasserdampf umsetzt. Beide Verfahren sind aber ohne weiteres für die Regenerierung der Abgase praktisch unzulänglich, weil in den meisten Fällen, d. h. bei der bloßen Spaltreaktion, der gewonnene Wasserstoff für die Wiederverwendung des Gases als Hydrierungsgas nicht ausreicht, und weil sonst zugleich mit dem Wasserstoff Kohlenoxyd in solchen Mengen entsteht, daß der Hydrierungsprozeß und der Kreislauf des Gases auf die Dauer nicht erfolgreich durchgeführt werden kann. -_\`ach vorliegender Erfindung wird das aus Methan und Wasserstoff bestehende Abgas einer Behandlung mit Wasserdampf zunächst bei hoher Temperatur und darauf bei niederer Temperatur unterworfen, deren erste die erwähnte Umwandlung des Methans in Wasserstoff und Kohlenoxyd zur Folge hat, wähiend bei der zweiten das Kohlenoxyd in an sich ebenfalls bekannter Weise in Wasserstoff und Kohlensäure umgewandelt wird. Diese Kohlensäure kann im Gegensatz zum Kohlenoxyd in bekannter Weise leicht aus dem Gasgemisch entfernt werden. Die Entfernung der Kohlensäure erfolgt zweckmäßig vor Verwendung des Gases als Hydrierungsgas, kann aber bei dem im Kreislauf geführten Prozeß jeweilig nach jedesmaliger Wiederverwendung des Gases zur Hydrierung erfolgen. Die Anhäufung vor, Fremdgasen, insbesondere des Stickstoffs, in dem Gasgemisch bei fortgesetztem Kreisprozeß kann dadurch vermieden werden, daß ein hinreichend großer Bruchteil des Gases aus dem Kreislauf herausgezogen wird. Die Möglichkeit, dies zu tun, ohne die fortgesetzte Verwendung des regenerierten Gases im Kreislauf zu beeinträchtigen, beruht auf der außerordentlichen Vermehrung der Wasserstoffmenge durch die stufenweise Behandlung der Gase mit Wasserdampf, die die Bildung von Wasserstoff in jeder der beiden Behandlungsstufen bedingt.
• Man kann bei dem vorliegenden Verfahren unter Umständen auch noch kohlenwasserstoffhaltige Gase anderer Herkunft mitverwenden, indem man die Anlage zur Hydrierung von Kohle und Kohlenwasserstoffen an eine Erdgasquelle, Krackanlage oder Verkokungsanlage anschließt, die ihrerseits methan- und wasserstoffhaltige Gase liefern. Diese Gase kann man im Bedarfsfalle getrennt oder zusammen mit den Abgasen der Hy drierungsanlage umsetzen und gleichzeitig mit den umgewandelten Abgasen der Hydrierungsanlage für deren Betrieb verwenden.
• Eine Anlage zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens ist durch die beiliegende Zeichnung wesentlich schematisch veranschaulicht.
• i bezeichnet den Reaktionsbehälter einer Hydrierungsanlage. 2 ist der Kondensator zur Abscheidung der dampfförmigen Produkte. 3 ist das Entspannungsgefäß, in dem die flüssigen Kondensate von den Abgasen getrennt werden. 4. ist eine Einrichtung zur Extraktion der in den Gasen noch enthaltenen Leichtbenzindämpfe. 5 ist eine Einrichtung zur Abscheidung von in den Gasen enthaltenem Schwefelwasserstoff. Mit 6 sind die nach dem Regenerativsystem arbeitenden Überhitzungsapparate bezeichnet, in die "die Abgase nach Zumischung von ZVasserdampf, der durch die Leitung ; zugeleitet wird, zwecks Durchführung der Reaktion in der Hochtemperaturstufe eingeleitet werden. 8 bezeichnet den Kontaktapparat, in welchem die Gase in der niederen Temperaturstufe zur Reaktion mit Wasserdampf gebracht werden, behufs Umsetzung des bei der Hochtemperaturreaktion gebildeten Kohlenoxyds. Da die Durchführung des Hy drierungsprozesses kohlenoxydfreies Gas nicht verlangt, die Gegenwart des Kohlenoxyds irr Hydrierungsgas vielmehr nur insofern nachteilig ist, als sie den Partialdruck des wirksamen Wasserstoffs herabsetzt, so ist es nicht erforderlich, die Umsetzung des Kohlenoxyds in durch Auswaschen o. dgl. leicht entfernbare Kohlensäure völlig durchzuführen, sondern man kann einen gewissen Gehalt an Kohlenoxyd dem Gase belassen. Dadurch gewinnt der Prozeß erheblich an Wirtschaftlichkeit. 9 ist ein Wasserdampfzuleitungsrohr für den Kontaktapparat. Die Durchführung der Reaktion im Kontaktapparat erfolgt in bekannter Weise unter Verwendung eines geeigneten Katalysators, wie z. B. Eisenoxyd. An Stelle von Wasserdampf kann auch Wasser in flüssiger Form in die heißen Gase eingeführt werden, die dann die Verdampfung durch die ihnen innewohnende Wärme bewirken, sofern nur darauf geachtet wird, daß in dein Kontaktapparat 8 die für die Durchführung der Reaktion erforderliche Temperatur nicht überschritten wird.
• Die Temperatur der ersten Stufe des Verfahrens liegt bei etwa iioo° und die der zweiten Stufe bei etwa 3oo bis 5oo°. Mit io ist ein Kühlappärat für das regenerierte Gas, mit i i eine Vorkompressionspumpe und mit 12 ein Waschturm zur Entfernung der Kohlensäure bezeichnet. Durch den Kompressor 13 wird das fertige Hydriergas auf den Arbeitsdruck gebracht, um es erneut in den Reaktionsbehälter i einzuführen. Bei 14 ist das Zuleitungsrohr für das Hydrierungsgut. Mit 15 ist eine Leitung zur Abführung der nicht gasförmigen Hydrierungsprodukte, mit 16 ein Rohr zur Entfernung des Abgasüberschusses bezeichnet.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Gewinnung von Hydriergas für die Hydrierung von Kohle und Kohlenwasserstoffen aus Methan und Wasserstoff enthaltenden Abgasen der Hydrierung, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohgase nacheinander bei verschiedenen Temperaturen einer Behandlung mit Wasserdampf unterworfen werden, und daß bei der Reaktion entstandene Kohlensäure vor oder nach Verwendung des gewonnenen Hydrierungsgases entfernt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydrierungsgase nur teilweise dem Regenerierungsprozeß unterworfen werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung der Gase bei niederer Temperatur so geregelt wird, daß ein gewisser Kohlenoxydgehalt im regenerierten Gas erhalten bleibt.