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DE1026472B - Circular process for producing a combustible gas rich in oil - Google Patents

Circular process for producing a combustible gas rich in oil

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Publication number
DE1026472B
DE1026472B DEU3333A DEU0003333A DE1026472B DE 1026472 B DE1026472 B DE 1026472B DE U3333 A DEU3333 A DE U3333A DE U0003333 A DEU0003333 A DE U0003333A DE 1026472 B DE1026472 B DE 1026472B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
catalyst
gas
hydrocarbon
zone
nickel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEU3333A
Other languages
German (de)
Inventor
Clarence Bailey Glover
Charles Gordon Milbourne
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
United Gas Improvement Co
Original Assignee
United Gas Improvement Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US426776A external-priority patent/US2828196A/en
Application filed by United Gas Improvement Co filed Critical United Gas Improvement Co
Publication of DE1026472B publication Critical patent/DE1026472B/en
Pending legal-status Critical Current

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Description

Kreisverfahren zur Herstellung eines an Ölgas reichen brennbaren Gases Die Erfindung betrifft ein neuartiges Verfahren zur Herstellung eines an hochwertigem Ölgas reichen brennbaren Gases, das nach einem Kreisverfahren unter Anwendung eines Nickelkatalysators erzeugt wird, wobei sich Wirkungsgrade in der Gasherstellung ergeben, die wesentlich höher liegen als die bei den bisher durchgeführten Gasverfahren erzielten.Circular process for producing a combustible gas rich in oil gas The invention relates to a novel method for producing a high quality Oil gas rich flammable gas that is produced by a cycle process using a Nickel catalyst is produced, with efficiencies in gas production result, which are significantly higher than those in the gas processes previously carried out scored.

Die Herstellung von Ölgas durch Ölpyrolyse, d. h. durch thermisches Spalten von 01 ohne Katalysator, ist bekannt. Bei der üblichen Durchführung können jedoch echte Ölgaswerte, die unter 8920 kcal/m3 liegen, nicht ohne übermäßige Kohlenstoffbildung nach dem thermischen Verfahren hergestellt werden. In dem Maße, in dem dieser Kohlenstoff durch Dampf aus dem Verfahren in Wassergas umgewandelt wird, wird der Heizwert des sich ergebenden gemischten Gases weiter verringert.The production of oil by gas Ölpyrolyse, ie, by the thermal cracking of 01 without a catalyst, is known. In normal practice, however, real oil gas values that are below 8920 kcal / m3 cannot be produced by the thermal process without excessive carbon formation. As this carbon is converted to water gas by steam from the process, the calorific value of the resulting mixed gas is further reduced.

Es i,-,t ferner bekannt, daß Koblenwasserstoffe in Gegenwart von Nickel vollständig mit Wasserdampf umgesetzt werden können unter Bildung eines Gases, daß im wesentlichen aus Wasserstoff und Oxyden des Kohlenstoffes, hauptsächlich Kohlenmonoxyd, besteht. Die bei diesem »Umformungs«- oder »Reformierungs« -Verfahren ganz allgemein angewandten Kohlenwasserstoffe sind die gasförmigen Kohlenwasserstoffe, insbesondere -NIethaai, obgleich unter gewissen Umständen auch flüssige Kohlenwasserstoffe angewandt werden können. Das sich ergebende Gasprodukt, das im wesentlichen aus Wasserstoff und Kohlenmonoxyd als den verbrennbaren Bestandteilen besteht, besitzt einen relativ geringen Heizwert, der gewöhnlich in der Nähe von 2225 bis 3115 kcal/m3 liegt, und bedarf daher der Anreicherung mit einem Gase höheren Heizwertes, wie etwa Naturgas oder Ölgas, um den gewünschten Heizwert zu liefern, ehe es in den städtischen Hauptgasleitungen zur Verteilung kommt.It i, -, t also known that coblene hydrogen in the presence of nickel can be fully reacted with water vapor to form a gas that essentially of hydrogen and oxides of carbon, mainly carbon monoxide, consists. The ones involved in this "reshaping" or "reforming" process in general applied hydrocarbons are the gaseous hydrocarbons, in particular -NIethaai, although under certain circumstances liquid hydrocarbons are also used can be. The resulting gas product, consisting essentially of hydrogen and carbon monoxide as the combustible components has a relative low calorific value, usually in the vicinity of 2225 to 3115 kcal / m3, and therefore requires enrichment with a gas with a higher calorific value, such as natural gas or oil gas to deliver the desired calorific value before it enters the city's main gas pipelines comes to distribution.

Es ist vorgeschlagen worden, die Kohlenwasserstoffe einer teilweisen katalytischen Umformung in ein brennbares Gas zu unterwerfen, das einige gasförmige Kohlenwasserstoffe enthält und einen höheren Heiz-,vert als das im vorhergehenden Abschnitt beschriebene, vollständig umgeformte Gas besitzt. Ein kürzlich entwickeltes Verfahren besteht darin, daß 01 auf einen heißen nickelhaltigen Körper gesprüht und dadurch in ein brennbares Gas mit im Ölgasbereich liegenden Heizwerten umgewandelt wird. Die durch dieses Verfahren bei der Ölgasherstellung erzielten Wirkungsgrade sind jedoch sehr niedrig, und über 50 bis 851/e des gebundenen Kohlenstoffgehaltes des Öles fallen als das Produkt der Wassergasreaktion mit niedrigem Heizwert und als Kohlenstoff, Teer u. dgl. an. Das bedeutet, daß das erzeugte Gas mit dem höheren Heizwert, obwohl es zum größten Teil aus Ölgas und einer geringen Menge Wassergas besteht, auf Kosten der Bildung einer großen Menge Kohlenstoff, Teer und ähnlichem hergestellt wird; wohingegen das Gas mit niedrigerem Heizwert überwiegend Wassergas ist und die Bildung desselben immer noch von der Bildung großer Mengen Kohlenstoff, Teer und ähnlichem begleitet ist. Darüber hinaus ist die Gaserzeugungskapazität dieses Verfahrens relativ gering.It has been proposed to subject the hydrocarbons to partial catalytic conversion into a combustible gas which contains some gaseous hydrocarbons and has a higher heating value than the fully converted gas described in the previous section. A method recently developed is that 01 sprayed onto a hot nickel-containing body, and is thereby converted to a combustible gas with a calorific values lying in the oil-gas region. The efficiencies achieved by this process in oil gas production are very low, however, and over 50 to 851 / e of the bound carbon content of the oil is obtained as the product of the water gas reaction with a low calorific value and as carbon, tar and the like. That is, the higher calorific value gas produced, although mostly composed of oil gas and a small amount of water gas, is produced at the expense of producing a large amount of carbon, tar and the like; whereas the lower calorific value gas is predominantly water gas and its formation is still accompanied by the formation of large amounts of carbon, tar and the like. In addition, the gas generating capacity of this process is relatively small.

Gegenstand der Erfindung ist nun ein neuartiges katalytisches Kreisverfahren zur Herstellung eines im wesentlichen aus Ölgas bestehenden brennbaren Gases aus einem flüssigen Erdölkohlenwasserstoff, wobei das Verfahren wesentlich höhere Wirkungsgrade der Umwandlung, als bis jetzt erreichbar, liefert.The invention now relates to a novel catalytic cycle process for the production of a combustible gas consisting essentially of oil gas a liquid petroleum hydrocarbon, the process being much more efficient of transformation, as hitherto achievable, delivers.

Man könnte annehmen, daß es bei der Herstellung eines Ölgases durch Behandlung des Kohlenwasserstoffes mit einem Katalysator nur notwendig ist, den Kohlenwasserstoff mit dem Katalysator eine kürzere als die zur vollständigen Umformung benötigte Zeit in Berührung zu bringen. Bei einem Versuch, ein solches Ölgas auseinem Leichtöl durch Verringerung der Stärke der Katalysatorzone, durch die das Öl hindurchtrat, herzustellen, wurde der Katalysator wegen starker Kohlenstoffablagerung und Eindringen, des Kohlenstoffes in den Katalysator unwirksam. In dem Maße, in dem Kohlenstoff auf dem Katalysator abgeschieden wird, wird die Wirksamkeit des Katalysators verringert, und das Verfahren nähert sich dem gewöhnlichen thermischen Spalten. Versuche, die übermäßigen Kohlenstoffabla-gerungen während jeder Erhitzungsstufe vollständig zu entfernen, ergaben übermäßig hohe Oberflächentemperaturen und führten zur schnellen mechanischen Zerstörung des Katalysators.One might assume that it was produced by an oil gas Treatment of the hydrocarbon with a catalyst is only necessary Hydrocarbon with the catalyst is shorter than that for complete conversion to bring the required time into contact. When trying to get such an oil gas out of a Light oil by reducing the thickness of the catalyst zone through which the oil passed, the catalyst was used because of excessive carbon deposition and penetration, of carbon ineffective in the catalyst. To the extent that in the carbon is deposited on the catalyst, the effectiveness of the Catalyst is reduced, and the process approaches the ordinary thermal Columns. Try to remove the excessive carbon build-up during each heating stage removing them completely resulted in excessively high surface temperatures and resulted for rapid mechanical destruction of the catalytic converter.

Es wurde jedoch festgestellt, daß es möglich ist, flüssigeKohlenwasserstoffe, einschließlich derSchweröle, in Ölgas und sogar in ein solches mit hohem Heizwert katalytisch aufzuspalten, wobei ungewöhnlich hohe Umwandlungswirkungsgrade erhalten werden, die wesentlich höher liegen als die in üblichen Ölgasverfahren erhaltenen. Obwohl bei diesem Verfahren auch eine geringe Menge Wassergas gebildet wird, werden doch erfindungsgemäß überwiegend flüssige Erdölkohlenwasserstoffe wirkungsvoll in Olgas umgewandelt. Weiterhin kann die Bildung eines an Ölgas reichen brennbaren Gases bei hohen Umwandlungsgraden mit maximaler Produktionskapazität unter Aufrechterhalten der optimalen Katalysatoraktivität erreicht werden. Dies wird durch Regelung gewisser Bedingungen innerhalb festgelegter Grenzen und durch Beachtung bestimmter Beziehungen zwischen bestimmten dieser geregelten Bedingungen erreicht. DieseBedingungen sind: Geschwindigkeit der Kohlenwasserstoffbeschickung, Konzentration des vorhandenen Nickels auf dem Katalysator, Masse des Katalysatorkörpers im Verhältnis zu seiner Oberfläche und die Temperatur. Der Erfolg des Verfahrens hängt von der katalvtischen Wirksamkeit des Nickels ab. Diese hängt wiederum nicht nur von der richtigen Verteilung der zum Spalten kommenden Beschickung im Hinblick auf die Katalysatoroberfläche und verfügbare Nickelkonzentration ab, so daß die Kohlenstoff-und Schwefelablagerungen in irgendeinem begrenzten Teil der Katalysatorzone nicht übermäßig konzentriert werden, sondern auch von der Art, in der die Erhitzungs-Regenerierungs-Stufe des Kreisprozesses geleitet wird, so daß eine Regeneration des Katalysators durch praktisch vollständige Entfernung von Kohlenstoff und Schwefel während dieses Teiles jedes Kreisprozesses möglich ist, während die Temperaturen innerhalb der Katalysatorzone in engen Grenzen gehalten werden.However, it has been found that it is possible to use liquid hydrocarbons, including heavy oils, in oil gas and even in high calorific value catalytically split, obtaining unusually high conversion efficiencies which are significantly higher than those obtained in conventional oil gas processes. Although a small amount of water gas is also generated in this process but according to the invention mainly liquid petroleum hydrocarbons effectively in Olgas converted. Furthermore, the formation of a combustible one rich in oil gas can occur Gases at high degrees of conversion with maximum production capacity while maintaining the optimal catalyst activity can be achieved. This becomes more certain through regulation Conditions within fixed limits and by observing certain relationships achieved between certain of these regulated conditions. These conditions are: Hydrocarbon feed rate, concentration of what is present Nickel on the catalyst, mass of the catalyst body in relation to its Surface and temperature. The success of the procedure depends on the catalvtic Effectiveness of the nickel. This in turn does not only depend on the correct distribution the feed to be split with respect to the catalyst surface and available nickel concentration, so that the carbon and sulfur deposits not overly concentrated in any limited part of the catalyst zone but also of the way in which the heating-regeneration stage of the Cyclic process is passed, so that a regeneration of the catalyst by practically complete removal of carbon and sulfur during this part of each Cyclic process is possible, while the temperatures within the catalyst zone be kept within narrow limits.

Das Verfahren der Erfindung ist ein Kreisverfahren, d. h. es besteht aus alternierenden Erhitzungs-, Regenerierungs- und Gasherstellungsstufen, wobei in der Gaserzeugungsstufe ein verdampfter, normalerweise flüssiger Erdölkohlenwasserstoff und Wasserdampf in Berührung mit einem erhitzten nickelhaltigen Katalysator geleitet werden und der Strom aus dem Kohlenwasserstoff und Wasserdampf während des Erhitzungs- und Regenerierungsteiles des Kreisverfahrens unterbrochen wird. Das Verfahren ist nun dadurch gekennzeichnet, daß während des Gaserzeugungsteiles des Kreisverfahrens der verdampfte Kohlenwasserstoff und der Wasserdampf durch eine Katalysatorzone geleitet werden, die ein nicht über 55° C hinausgehendes Temperaturgefälle besitzt und nickelhaltige, feuerfeste Körper erhält, deren :Masse zwischen etwa 4,7 und 50 kg/m2 Oberfläche liegt und die eine Nickelkonzentration in den äußeren 0,8 mm der Oberfläche von etwa 0,07 bis 0,15 kg/m2 der Oberfläche aufweisen, und zwar mit einer Geschwindigkeit, die einen Wert zwischen 2 und 6 für das Verhältnis der Menge der Kohlenwasserstoffbeschickung (kg C/Std.) zur Katalysatoroberfläche (m2) X Ni-Konzentration (kg/m2 Oberfläche) ergibt, wobei der aus dem Kohlenwasserstoff und Wasserdampf bestehende Gasstrom unterbrochen wird, ehe die Temperatur in der Katalysatorzone um merklich, mehr als 55° C absinkt. Bevorzugt liegt das obige Verhältnis zwischen 3 und 5 und beträgt die Konzentration von Nickel in den äußeren 0,8 mm der Katalysatorob.erfläche 0,1 bis 0,15 kg/m2 der Katalysatoroberfläche.The process of the invention is a circular process; H. it exists from alternating heating, regeneration and gas production stages, wherein a vaporized, normally liquid petroleum hydrocarbon in the gas generation stage and passing water vapor in contact with a heated nickel-containing catalyst and the stream from the hydrocarbon and water vapor during the heating and the regeneration part of the cycle process is interrupted. The procedure is now characterized in that during the gas generating part of the cycle process the vaporized hydrocarbon and water vapor through a catalyst zone which has a temperature gradient not exceeding 55 ° C and nickel-containing refractory bodies whose: mass between about 4.7 and 50 kg / m2 surface area and a nickel concentration in the outer 0.8 mm of the surface of about 0.07 to 0.15 kg / m2 of the surface, namely with a speed that has a value between 2 and 6 for the ratio of the amount of hydrocarbon feed (kg C / h) to catalyst surface (m2) X Ni concentration (kg / m2 surface), with the consisting of the hydrocarbon and water vapor Gas flow is interrupted before the temperature in the catalyst zone by noticeably, drops by more than 55 ° C. The above ratio is preferably between 3 and 5 and is the concentration of nickel in the outer 0.8 mm of the catalyst surface 0.1 to 0.15 kg / m2 of the catalyst surface.

Bei Einhaltung und Abstimmung der Bedingungen in der vorstehend angegebenen Weise können flüssige Erdölkohlenwasserstoffe leicht in brennbares Gas umgewandelt werden, das zum großen Teil aus Ölgas besteht und einen Heizwert zwischen 6250 und 10 700 kcal/ms hat (auf N2 freier Grundlage berechnet). Weiterhin kann die Vergasung mit einem ungewöhnlich hohen Umwandlungswirkungsgrad erreicht werden, d. h. es erscheint ein hoher Anteil Kohlenstoff der Beschickung im Gas. Es werden in der Tat in dem vorliegenden Verfahren leicht Umwandlungswirkungsgrade zwischen 70 und 85 % erreicht, die in großem Gegensatz zu den Wirkungsgraden der üblichen Ölgasverfahren von 40 bis 50 010 bei demselben Heizwertbereich stehen. Diese Wirkungsgrade werden auch bei großen Durchsätzen erzielt. Dabei kann das Verfahren: mit einer Vorrichtung ausgeführt werden, für die ein Minimum an Investition je Einheit hergestellten Gasvolumens. erforderlich ist, da die Vorrichtung einfach ist und aus der üblichen Gaserzeugungsapparatur durch entsprechende Abänderung leicht gebaut werden kann, wie sich aus der Zeichnung ergibt.If the conditions are observed and coordinated in the manner indicated above, liquid petroleum hydrocarbons can easily be converted into combustible gas, which consists largely of oil gas and has a calorific value between 6250 and 10 700 kcal / ms (calculated on a N2-free basis). Furthermore, the gasification can be achieved with an unusually high conversion efficiency, ie a high proportion of carbon in the feed appears in the gas. In fact, conversion efficiencies between 70 and 85% are easily achieved in the present process, which are in great contrast to the efficiencies of the usual oil gas processes of 40 to 50,010 with the same calorific value range. These efficiencies are also achieved with large throughputs. The process can: be carried out with a device for which a minimum of investment per unit volume of gas produced. is required because the device is simple and can easily be built from the usual gas generating apparatus by appropriate modification, as can be seen from the drawing.

Ein wertvolles Merkmal des Verfahrens ist, daß es zur Behandlung jedes üblichen flüssigen Erdölkohlenwasserstoffes von Leichtdestillaten bis zu Schwerölen mit hohen Kohlenstoff- und Schwefelgehalten angewandt werden kann. Beispiele für flüssige Erdölkohlenw.asserstoffe, die behandelt werden können, sind Benzin, Leichtbenzin, Leuchtöl, Dieselöl, Bunker-C-Öl, oder schweres Rückstandsöl.A valuable feature of the procedure is that it can treat each common liquid petroleum hydrocarbons from light distillates to heavy oils with high carbon and sulfur contents can be used. examples for Liquid petroleum hydrocarbons that can be treated are gasoline, light gasoline, Luminous oil, diesel oil, bunker C oil, or heavy residue oil.

Der im Verfahren angewandte Katalysator besteht aus einzelnen Körpern aus feuerfestem Material, das zumindest auf seiner Oberfläche Nickel aufweist. Das Nickel braucht nur auf der Oberfläche geeigneter feuerfester Körper, wie Aluminiumoxyd, Aluminiumsilicat oder Magnesiumoxyd, verteilt zu sein, es kann aber auch innerhalb des gesamten feuerfesten Körpers verteilt sein, solange es auch auf der Oberfläche desselben vorhanden ist. Bei der Herstellung einer bevorzugten Katalysatorsorte werden vorgebildete feuerfeste Körper, wie Aluminiumoxyd, mit Nickelsalz imprägniert; darauf werden die imprägnierten Körper stark erhitzt, um das Oxyd. zu erzeugen, das anschließend reduziert wird. Der Katalysator liegt in Form einzelner Körper, z. B. in Form von Würfeln, Zylindern, Kügelchen oder Plätzchen, vor. Die Katalysatorkörper besitzen auch eine relativ hohe Dichte, d. h. sie haben. eine nicht über etwa 351% und vorzugsweise zwischen etwa 10 und 201% liegende Porigkeit.The catalyst used in the process consists of individual bodies made of refractory material which has nickel on at least its surface. That Nickel only needs suitable refractory bodies on the surface, such as aluminum oxide, Aluminum silicate, or magnesium oxide, to be dispersed, but it can also be inside of the entire refractory body as long as it is also on the surface the same is present. In making a preferred type of catalyst pre-formed refractory bodies, such as aluminum oxide, are impregnated with nickel salt; then the impregnated bodies are strongly heated to remove the oxide. to create, which is then reduced. The catalyst is in the form of individual bodies, z. B. in the form of cubes, cylinders, beads or cookies. The catalyst body also have a relatively high density; H. They have. one not over about 351% and preferably between about 10 and 201% porosity.

Es wurde gefunden, daß die bei dem Verfahren sich abspielenden Umsetzungen auf die sehr dünne Oberflächenschicht des Katalysatorkörpers beschränkt sind. Es wurde festgestellt, daß bei den relativ hohen angewandten Durchsatzgeschwindigkeiten das wirksame Nickel sich innerhalb der äußeren .0,8 mm des Katalysatorkörpers befindet. Die Konzentration des Nickels in dieser äußeren Schicht ist ein ausschlaggebender Faktor. Wenn zu wenig Nickel in der Oberflächenschicht des Katalysators vorhanden ist, nähert sich dessen Wirkungsweise der eines nicht katalytischen feuerfesten Körpers, wodurch sich überwiegend thermische Vercrackung, wie bei den üblichen Olgasverfahren, ergibt; dabei ist es schwierig, die Gasherstellung zu kontrollieren. Es wurde festgestellt, daß die Menge des Nickels in den äußeren 0,8 mm des Katalysatorkörpers wenigstens 0,07 kg/m2 der Katalysatoroberfläche betragen soll. Vorzugsweise beträgt die Menge des Nickels auf dieser Basis etwa 0,1 bis 0,15 kg/m2 der Katalysatoroberflächc. Andererseits jedoch wurde festgestellt, daß, wenn die Konzentration des Nickels auf der Oberfläche zu groß ist, die Umsetzungen auf einen relativ dünnen Teil der Oberflächenschicht des Katalysators konzentriert werden und übermäßig große Mengen Kohlenstoff je Mengeneinheit Katalysator abgelagert werden. Diese Kohlenstoffablagerungen verringern nicht nur die Wirksamkeit des Nickels während der Gaserzeugungsstufe des Kreisprozesses, so daß die thermische Vercrackung gefördert wird, sondern sie lassen sich auch schwierig entfernen, da lange Brennzeiten oder übermäßig hohe Temperaturen benötigt würden, die wiederum hohe örtliche Oberflächentemperaturen und mechanische Zerstörung des Katalysators nach sich ziehen. Mengen an Nickel, die wesentlich über 0,16 kg/m2 Katalys-atorfläche liegen, können die eben genannten Schwierigkeiten hinsichtlich der Kohlenstoffablagerung verursachen. Innerhalb der obenerwähnten Grenzen können Kombinationen von Katalysatorkörpern angewandt werden, die verschiedene Konzentrationen an verfügbarem Nickel aufweisen.It has been found that the reactions taking place in the process are limited to the very thin surface layer of the catalyst body. It it was found that at the relatively high throughput rates used the effective nickel is within the outer .0.8 mm of the catalyst body. The concentration of nickel in this outer layer is crucial Factor. When there is too little nickel in the surface layer of the catalyst is approaching its mode of action is that of a non-catalytic one refractory body, causing predominantly thermal cracking, as with the conventional oil gas process, results; it is difficult to control gas production. It was found that the amount of nickel in the outer 0.8 mm of the catalyst body should be at least 0.07 kg / m2 of the catalyst surface. Preferably is the amount of nickel on this basis is about 0.1 to 0.15 kg / m 2 of the catalyst surface area. On the other hand, however, it was found that when the concentration of nickel on the surface is too large, the conversions on a relatively thin part of the Surface layer of the catalyst become concentrated and excessively large amounts Carbon can be deposited per unit quantity of catalyst. These carbon deposits not only reduce the effectiveness of the nickel during the gas generation stage of the cycle, so that thermal cracking is promoted, but they are also difficult to remove because of long burning times or excessively high temperatures which in turn would require high local surface temperatures and mechanical Destruction of the catalytic converter. Amounts of nickel that are significantly above 0.16 kg / m2 of catalyst surface can cause the difficulties just mentioned cause in terms of carbon deposition. Within the above mentioned Combinations of catalyst bodies can be applied that have different limits Have concentrations of available nickel.

Ein anderer wichtiger Faktor ist die Masse der Katalysatorkörper in Beziehung zu deren Oberfläche. Temperaturveränderungen der Katalysatorfläche während der Gaserzeugungsstufe des Kreisprozesses müssen auf ein Mindestmaß beschränkt werden. Während der Gaserzeugungsstufe des Kreisprozesses wird Wärme von der Katalysatoroberfläche abgezogen. Je größer die Masse des Katalysatorkörpers im Verhältnis zu seiner Oberflächhe ist, d. h., je größer das Gewicht des Katalysators je Oberflächeneinheit ist, um so weniger schnell fällt die Temperatur an der Katalysatorolierfläche während der Gaserzeugung im Kreisprozeß ab. Deshalb muß jeder Katalysatorkörper als ein Reservoir für gespeichert.-, Wärme dienen, die während der gaserzeugenden Umsetzungen zur Katalysatoroberfläche geleitet werden kann. Daher darf der einzelne Katalysatorkörper nicht kleiner sein als derjenige, der benötigt wird, um zu gewährleisten, daß genügend Wärme gespeichert wird, um ein zu schnelles Abfallen der Temperatur an der Katalysatoroberfläche zu verhindern. Andererseits jedoch besitzt ein zu großer Kataly Batorkörper eine übermäßige Masse und ein übermäßiges Volumen je Einheit Katalysatoroberfläche und bewirkt deshalb eine nicht wirkungsvolle Ausnutzung des Katalysatorraumes. Es wurde festgestellt. daß die Masse jedes Katalysatorkörpers etwa 4,7 bis 50 kg/m2 Katalysatoroberfläche betragen sollte. Bei kugelförmigen Ka.talysatorkÖrpern, die aus Aluminiumoxyd mit weniger als 35 0/0 Porosität als Trägersubstanz bestehen, bedeutet dies z. B, einen Durchmesser zwischen 1,25 und 7,5 cm.Another important factor is the mass of the catalyst body in Relationship to their surface. Temperature changes of the catalyst surface during the gas generation stage of the cycle must be kept to a minimum. During the gas generation stage of the cycle, heat is removed from the catalyst surface deducted. The greater the mass of the catalyst body in relation to its surface area is, d. i.e., the greater the weight of the catalyst per unit surface area, um the temperature on the catalyst insulating surface falls less quickly during the Gas generation in the cycle. Therefore, each catalyst body must act as a reservoir for stored.-, heat that is used during the gas-generating conversions for Catalyst surface can be passed. Therefore, the individual catalyst body not be less than what is needed to ensure that sufficient Heat is stored in order to prevent the temperature on the surface of the catalyst from falling too quickly to prevent. On the other hand, however, too large a catalyst body has a excessive mass and volume per unit catalyst surface area and therefore causes ineffective utilization of the catalyst space. It was established. that the mass of each catalyst body is about 4.7 to 50 kg / m2 of catalyst surface should be. In the case of spherical catalytic converter bodies made of aluminum oxide with less than 35 0/0 porosity exist as a carrier substance, this means z. B, one Diameter between 1.25 and 7.5 cm.

Die genaue Größe der Katalysatorkörper kann in gewissem Umfang von der Art des behandelten flüssigen Erdölkohlenwasserstoffes abhängen. Es wurde- festgestellt, daß bei Verwendung schwererer Erdölkoh -lenwasserstoffe größere Katalysatorkörper empfehlenswerter sind. Während die größeren Katalysatorkörper sowohl bei der Behandlung der leichteren flüssigen Erdölkohlenwasserstoff-, als auch bei schwereren Kohlenwasserstoffen angewandt werden können, gilt das Umgekehrte nicht allgemein, da die kleineren Katalysatorkörper bei den schwereren Kohlenwasserstoffen nicht so wirksam sind wie die größeren Katalysatorkörper. Für schwerere Kohlenwasserstoffe, wie Dieselöl oder Bunker-C-Öl, wird eine Katalysatormasse vorgezogen, die etwa 39 bis 50 kg/m2 Katalysatoroberfläche beträgt.The exact size of the catalyst body can vary to a certain extent depend on the type of liquid petroleum hydrocarbon being treated. It was determined, that when using heavier petroleum hydrocarbons, larger catalyst bodies are more recommendable. While the larger catalyst bodies both in the treatment the lighter liquid petroleum hydrocarbons, as well as heavier hydrocarbons can be used, the reverse is not generally true, since the smaller catalyst bodies are not as effective as the larger catalyst bodies on the heavier hydrocarbons. For heavier hydrocarbons, such as diesel oil or Bunker C oil, a catalyst mass is used preferred, which is about 39 to 50 kg / m2 catalyst surface.

Es können Kombinationen von Katalysatorkörpern mit verschiedenen Massen oder Größen angewandt werden. Es sollen jedoch extreme Unterschiede in der Größe der Katalysatorkörper, wie solche, die dichte Packung und übermäßigen Strömungswiderstand verursachen, vermieden werden. Die leeren Räume zwischen den Katalysatorkörpern machen vorzugsweise etwa 30 bis 40 % des Volumens der Katalysatorzone aus. Damit vermeidet man auch übermäßige örtliche Kohlenstoff ablagerungen.Combinations of catalyst bodies with different masses can be used or sizes are applied. However, there are supposed to be extreme differences in size the catalyst body, such as those that have close packing and excessive flow resistance cause to be avoided. The empty spaces between the catalyst bodies preferably make up about 30 to 40% of the volume of the catalyst zone. In order to one also avoids excessive local carbon deposits.

Erfindungsgemäß wird die Strömungsgeschwindigkeit des Kohlenwasserstoffes in die Katalysatorzone in bezug auf die Art des angewandten Nickelkatalysators geregelt. Die absoluten Strömungsgeschwindigkeiten des Kohlenwasserstoffes können natürlich in weiten Grenzen je nach Größe der Apparatur schwanken. Der ausschlaggebende Faktor im Hinblick auf das vorliegende Verfahren ist jedoch das Verhältnis zwischen der Strömungsgeschwindigkeit des zur Umsetzung kommenden Kohlenwasserstoffes und der Katalysatormasse, der Oberfläche und des verfügbaren Nickels. Da die Masse des Katalysatorkörpers und die Konzentration des Nickels in Beziehung zur Oberfläche gesetzt wurden, läßt sich dieses Verhältnis am leichtesten als eine Funktion der Geschwindigkeit der Kohlenwasserstoffbeschickung und des gesamten verfügbaren Nickels ausdrücken. Da die Art des Erdölkohlenwasserstoffes mit Bezug auf Molekulargewicht, Verhältnis Kohlenstoff zu Wasserstoff u. dgl. sich ändert, ist es am zweckmäßigsten, die Strömungsgeschwindigkeit desselben in Kilogramm Kohlenstoffgehalt des angewandten Kohlenwasserstoffes pro Stunde auszudrücken. Es wurde festgestellt, daß man, um ein Gas mit einem Heizwert innerhalb des Ölgasbereiches mit den oben angeführten Umwandlungswirkungsgraden herzustellen, die Geschwindigkeit der Beschickung des Kohlenwasserstoffes mit Bezug auf das vorhandene Nickel so regeln muß, daß ein Wert zwischen etwa 2 und 6, vorzugsweise 3 und 5, für das folgende Verhältnis erhalten wird, wobei das Gewicht des Nickels auf das in den äußeren 0,8 mm des Katalysatorkörpers vorhandene Nickel bezogen ist: Geschwindigkeit der Kohlenwasserstoffbeschickung (kg C/Std.) Katalysatoroberfläche (m2) X Ni-Konzentration (kg/m2 Oberfläche) Mit dem zur Umsetzung kommenden Kohlenwasserstoff wird während der Gaserzeugungsstufe des Kreisprozesses Dampf angewandt, der als Verdünnungsmittel dient, die Wärmeleitung zu dem verdampften Kohlenwasserstoff fördert und gegebenenfalls für Wassergasumsetzungen zur Verfügung steht. Die angewandte Dampfmenge beträgt im allgemeinen nicht weniger als 800 g je kg Kohlenstoff des zur Umsetzung kommenden Kohlenwasserstoffes. Obwohl der Dampfanteil auch 2 bis 3 kg betragen kann, ist es normalerweise nicht nötig, mehr als 1 kg je kg Kohlenstoff im Kohlenwasserstoff anzuwenden. Während der Gaserzeugungsstufe des Kreisprozesses kann auch Luft zugeführt werden, wenn ein Gas mit höherer Dichte gewünscht wird. Bei Luftzusatz sinkt auch die Temperatur während der Gaserzeugung nicht ganz so schnell ab.According to the invention, the flow rate of the hydrocarbon into the catalyst zone is regulated in relation to the type of nickel catalyst used. The absolute flow rates of the hydrocarbon can of course vary within wide limits depending on the size of the apparatus. The decisive factor with regard to the present process, however, is the relationship between the flow rate of the hydrocarbon to be converted and the catalyst mass, the surface area and the available nickel. Since the mass of the catalyst body and the concentration of nickel have been related to the surface area, this ratio is most easily expressed as a function of the rate of hydrocarbon feed and the total available nickel. Since the nature of the petroleum hydrocarbon changes with respect to molecular weight, ratio of carbon to hydrogen and the like, it is most expedient to express the flow rate of the same in kilograms of carbon content of the hydrocarbon used per hour. It has been found that in order to produce a gas with a calorific value within the oil gas range with the above conversion efficiencies, one must control the rate of charge of the hydrocarbon with respect to the nickel present so that a value between about 2 and 6, preferably 3 and 5, is obtained for the following ratio, the weight of the nickel being based on the nickel present in the outer 0.8 mm of the catalyst body: Hydrocarbon feed rate (kg C / h) Catalyst surface (m2) X Ni concentration (kg / m2 surface) During the gas generation stage of the cycle, steam is used with the hydrocarbon reacted, which serves as a diluent, promotes the conduction of heat to the evaporated hydrocarbon and is optionally available for water gas conversions. The amount of steam used is generally not less than 800 g per kg of carbon in the hydrocarbon used. Although the vapor content can be 2 to 3 kg, it is usually not necessary to use more than 1 kg per kg of carbon in the hydrocarbon. Air can also be added during the gas generation stage of the cycle if a gas with a higher density is desired. If air is added, the temperature does not drop quite as quickly during gas generation.

Die vorstehenden Ausführungen gelten unter der Voraussetzung, daß die Katalysatorkörper praktisch vollständig wirksam sind; d. h., daß die Katalysatorkörper während der Einleitung der Gaserzeugungsstufe von Kohlenstoff und Schwefel praktisch frei sind; d. h., daß der Katalysator während jedes Kreisprozesses regeneriert wird. Deshalb muß in der Stufe des Kreisprozesses, die gewöhnlich zur Speicherung von Wärme in, der Gaserzeugungszone dient, beim vorliegenden Verfahren außerdem der Katalysator reg.aneriert werden. Diese Stufe des Kreisprozesses wird im folgenden als »Erhitzungs-Regenerierungs«-Stufe des Kreisprozesses bezeichnet, zum Unterschied von der anderen Hauptstufe des Kreisprozesses, der »Gaserzeugungs «-S tufe.The above statements apply provided that the catalyst bodies are practically completely effective; d. that is, the catalyst body practical during the initiation of the carbon and sulfur gas generation stage are free; d. That is, the catalyst is regenerated during each cycle. Therefore, in the stage of the cycle that is usually used to store Heat in, the gas generating zone is used, in the present process also the Catalyst can be regenerated. This stage of the cycle is described below referred to as the "heating-regeneration" stage of the cycle, in contrast from the other main stage of the cycle, the "gas generation" stage.

Um die Katalysatorzone zum Teil wieder zu erhitzen, werden heiße Heizgase benötigt, die durch Verbrennen eines Brennstoffes hergestellt werden können. Die heißen Verbrennungsprodukte werden durch die Katalysatorzone geleitet. Zum Teil wird das Wiedererhitzen der Katalysatorzone auch durch Verbrennen des Kohlenstoffes während der Regenerierung, wie unten noch ausgeführt wird, erreicht. Zum Teil wird die zum Wiedererhitzen erforderliche Wärme auch gemäß vorliegendem Verfahren durch eine Katalysator-Oxydation-Reduktions- und Verbrennungsfolge gewonnen, die ebenfalls im folgenden noch erörtert wird.In order to partially reheat the catalyst zone, hot heating gases are used required, which can be produced by burning a fuel. the hot combustion products are passed through the catalyst zone. Partly The reheating of the catalyst zone is also done by burning off the carbon during regeneration, as will be explained below. Part will the heat required for reheating also in accordance with the present method a catalyst-oxidation-reduction and combustion sequence obtained that also will be discussed below.

Zur Regenerierung des Katalysators sind Oxydationsbedingungen erforderlich, damit der auf dem Katalysator während der Gaserzeugungsstufe des Kreisprozesses abgelagerte Kohlenstoff und aller Schwefel verbrannt und beide als gasförmige Oxyde entfernt werden. Daher muß irgendwann während der Erhitzungs-Regenerierungs-Stufe freier Sauerstoff durch die Katalysatorzone in solcher Menge geleitet werden, daß der den Katalysator verunreinigende Kohlenstoff und Schwefel nahezu vollständig oxydiert wird. Das kann z. B. durch Verbrennen des Brennstoffes in Gegenwart eines Luftüberschusses erreicht werden, so daß die heißen Verbrennungsprodukte, die durch die Katalysatorzone strömen, freien Sauerstoff enthalten. Andererseits kann man jedoch, und dies wird vorzugsweise durchgeführt, nur Luft durch die Katalysatorzone leiten, und zwar besonders dann, wenn der zur Umsetzung kommende Kohlenwasserstoff über 0,021/o Schwefel enthält. Im letzteren Falle ist es besonders vorteilhaft, zu Beginn der Erhitzungs-Regenerierungs-Stufe des Kreisprozesses freie Luft durch die Katalysatorzone zu leiten. Zur schnellen und vollständigen Entfernung des Sch-,vefels sind nicht nur entsprechend hohe Temperaturen, sondern auch, wie in Luft, eine relativ hohe Sauerstoffkonzentration erforderlich. Beim Durchleiten von Luft durch die Katalysatorzone wird der Kohlenstoff unter Entwicklung hoher Temperaturen schnell abgebrannt. Auf diese Weise, wenn man Luft zu Beginn der Erhitzungs-Regenerierungs-Stufe des Kreisprozesses durch. die Katalysatorzone leitet, werden die zur Entfernung der letzten Spuren Schwefel benötigten hohen Temperaturen und hohen Sauerstoffkonzentrationen erzielt. Durch Analyse der aus der Katalysatorzone austretenden Gase zu diesem Zeitpunkt oder später während der Erhitzungs-Regenerierungs-Stufe des Kreisprozesses kann man feststellen, wann die Entfernung des Kohlenstoffes und Schwefels vollständig ist. Zunehmende Schwefelgehalte in dem hergestellten Gas während einer längeren Arbeitsperiode sind ferner ein Hinweis darauf, daß der Schwefel während der Erhitzungs-Regenerierungs-Stufe jedes Kreisprozesses nicht genügend entfernt wird.Oxidation conditions are required to regenerate the catalyst, thus the one on the catalytic converter during the gas generation stage of the cycle deposited carbon and all sulfur burned and both as gaseous oxides removed. Therefore, it must be sometime during the heating-regeneration stage free oxygen are passed through the catalyst zone in such an amount that almost all of the carbon and sulfur contaminating the catalyst is oxidized. This can be B. by burning the fuel in the presence of a Excess air can be achieved, so that the hot products of combustion that through flow through the catalyst zone, contain free oxygen. On the other hand, you can however, and this is preferably done, only air through the catalyst zone conduct, especially if the hydrocarbon involved in the reaction contains more than 0.021 / o sulfur. In the latter case it is particularly advantageous Free air through at the beginning of the heating-regeneration stage of the cycle to direct the catalyst zone. For the quick and complete removal of the bug are not only correspondingly high temperatures, but also, like in air, a relative one high oxygen concentration required. When air is passed through the catalyst zone the carbon is burned off quickly with the development of high temperatures. on this way if you have air at the beginning of the heating-regeneration stage of the cycle by. the catalyst zone passes, the removal of the last traces are used Sulfur required high temperatures and high oxygen concentrations achieved. By analyzing the gases exiting the catalyst zone at this point or later during the heating-regeneration stage of the cycle one can determine when the removal of the carbon and sulfur is complete is. Increasing sulfur contents in the gas produced over a longer period of time Working period is also an indication that the sulfur is lost during the heating-regeneration step every cycle is not sufficiently removed.

Wie bereits angegeben, ist einer der ausschlaggebenden Faktoren beim erfindungsgemäßen Verfahren die Aufrechterhaltung geregelter Temperaturveränderungen während der Gaserzeugungsstufe des Kreisprozesses, d. h. die Temperaturschwankung und das Temperaturgefälle während der Gaserzeugungsstufe müssen auf einem Mindestwert gehalten werden. Unter »Temperaturschwankung« versteht man hierbei die Temperaturänderung an jeder gegebenen Stelle in der Katalysatorzone während der Gaserzeugungsstufe, wohingegen unter »Temperaturgefälle« der Unterschied zwischen der mittleren Temperatur der Eintrittshälfte und der der Austrittshälfte der Katalysatorzone zu einem gegebenen Zeitpunkt während der Gaserzeugungsstufe zu verstehen ist. Da die beobachtete Temperaturschwankung je nach den besonderen Mitteln und Verfahren, die zu ihrer :Messung angewandt werden, sich ändern kann, sei bemerkt, daß die hier angegebene Temperaturschwankung durch Messungen mit einem Thermoelement festgestellt wird, das in eine Hülle aus rostfreiem Stahl eingebette-t ist und seitlich etwa 30 cm in die Katalysatorzone hineinreicht und sich innerhalb der zentralcii 800/9 der Katalysatorzone befindet.As stated earlier, one of the determining factors is when Method according to the invention the maintenance of controlled temperature changes during the gas generation stage of the cycle, d. H. the temperature fluctuation and the temperature gradient during the gas generation stage must be at a minimum value being held. The term "temperature fluctuation" means the change in temperature at any given point in the catalyst zone during the gas generation stage, whereas under "temperature gradient" the difference between the mean temperature the entry half and the exit half of the catalyst zone to a given one Time is to be understood during the gas generation stage. As the observed temperature fluctuation depending on the particular means and procedures used to: measure it, can change, it should be noted that the temperature fluctuation given here by Measurements with a thermocouple is determined, which is enclosed in a stainless steel sheath Steel is embedded and extends about 30 cm laterally into the catalyst zone and is located within the central 800/9 of the catalyst zone.

Erfindungsgemäß überschreiten das Temperaturgefälle und die Temperaturschwankung nicht den Wert von etwa 55° C. Mit anderen Worten: es best°ht für jeden erfindungsgemäß behandelten Kohlenwasserstoff ein relativ enger Temperaturbereich, innerhalb desselben die zu dem gewünschten Gas mit hohem Heizwert führenden Umsetzungen gefördert und Nebenreaktionen, wie die Wassergasumsetzung, Ablagerung von Kohlenstoff u. dgl., auf einem 'Mindestwert gehalten werden. Die genauen Grenzen dieses Bereiches hängen von dem jeweils zu behandelnden Erdölkohlenwasserstoff ab und liegen zwischen etwa 760 und 925° C.According to the invention, the temperature gradient and temperature fluctuation exceed not the value of about 55 ° C. In other words: it exists for everyone according to the invention treated hydrocarbon a relatively narrow temperature range within the same promoted the conversions leading to the desired gas with a high calorific value and Side reactions, such as water gas conversion, deposition of carbon and the like, be kept to a minimum. The exact limits of this area depend of the petroleum hydrocarbon to be treated and are between approx 760 and 925 ° C.

Die Temperaturschwankung wird geregelt, ind°in man Katalysatorkörper mit der geeigneten ':Masse herstellt, die Spalt-Umsetzungen über der Oberfläche derselben geeignet verteilt und die Dauer der Gaserzeugungsstufe begrenzt. Im Hinblick auf die letztere wird der Temperaturabfall von der Menge des je Kreisprozeß vergasten Reaktionsteilnehmers abhängen, da die Umsetzungen während der Gaserzeugung aus der Katalysatorzone Wärme verbrauchen. Im allgemeinen wird bei den zur Erreichung hoher Kapazitäten notwendigen Strömungsgeschwindigkeiten der vollständige Kreisprozeß des vorliegenden Verfahrens auf etwa 1,5 bis 3 Minuten begrenzt sein, wobei die Gaserzeugungsstufe etwa 35 bis 55 % dieser Zeit in Anspruch nimmt.The temperature fluctuation is regulated, ind ° in one catalyst body with the appropriate ': mass produces the gap reactions above the surface the same appropriately distributed and limited the duration of the gas generation stage. With regard to on the latter, the temperature drop is gasified by the amount of per cycle Reactant depend, as the reactions during the gas generation from the Catalyst zone consume heat. In general, the aim is to achieve higher Capacities necessary flow velocities of the complete cycle of the present method be limited to about 1.5 to 3 minutes, the Gas generation stage takes about 35 to 55% of this time.

Das Temperaturgefälle wird hauptsächlich durch ein Erhitzungsverfahren geregelt, bei welchem das Durchleiten heißer Verbrennungsprodukte durch die ortsfeste Katalysatorzone ein Temperaturgefälle bewirkt, so daß die Temperaturen in dem Teil der Zone, in den die heißen Gase eintreten, wesentlich höher sind als die Temperaturen in dem Austrittsteil. Es wurde jedoch festgestellt, daß, wenn der Katalysator ein leicht oxydierbares Metall, z. B. \Tickel, enthält und wenn, während der Katalysator heiß ist, Luft oder ein anderes sauerstoffhaltiges Gas, um das Nickel zu oxydieren, und anschließend ein reduzierendes Gas durch die Katalysatorzone geleitet wird, um das oxydierte Nickel zum Metall zu reduzieren, das Temperaturgefälle innerhalb der Katalysatorzone sich umkehrt, d. h., bei diesem letzteren Erhitzungsverfahren besitzt der Austrittsteil der Katalysatorzone eine höhere Temperatur als der Eintrittsteil. Bei der Oxydation des Nickels wird natürlich Wärme freigesetzt. Obwohl die Reduktion des oxydierten Nickels zurück zur metallischen Form theoretisch dieselbe Menge Wärme verbraucht, wird diese Reduktion jedoch gleichzeitig von der Oxydation des zur Reduktion des Katalysatoroxydes angewandten reduzierenden Gases begleitet. Diese Oxydation (oder Verbrennung) erzeugt eine weitere Wärmemenge. Daher wird insgesamt während dieser Katalysatoroxydation - Katalysatorreduktion - Verbrennungsfolge die Wärme erzeugt, die in der Katalysatorzone gespeichert wird und damit zu dem obemerwähnten zunehmenden Temperaturgefälle führt. Um innerhalb der gesamten Katalysatorzone relativ gleichmäßige Temperaturbedingungen zu erzielen, kann die Erhitzungs-Regenerierungs-Stufe des Kreisprozesses aus einer Kombination dieser beiden Erhitzungsarten bestehen, indem man heiße Verbrennungsprodukte durch die Katalysatorzone leitet und die obenerwähnte Oxydations - Reduktions - Verbrennungsfolge durchführt. Durch Abstimmung dieser Erhitzungsarten mit der durch Abbrennen des abgelagerten Kohlenstoffes frei werdenden Wärme kann das Temperaturgefälle in der Katalysatorzone leicht unter einem Wert von 55° C gehalten werden.The temperature gradient is mainly determined by a heating process regulated, in which the passage of hot combustion products through the stationary Catalyst zone causes a temperature gradient, so that the temperatures in the part the zone where the hot gases enter are significantly higher than the temperatures in the exit part. However, it has been found that when the catalyst is a easily oxidizable metal, e.g. B. \ Tickel, contains and if, during the catalyst is hot, air or some other oxygen-containing gas to remove the nickel to oxidize, and then passed a reducing gas through the catalyst zone in order to reduce the oxidized nickel to the metal, the temperature gradient within the catalyst zone is reversed, d. that is, in this latter heating method the exit part of the catalyst zone has a higher temperature than the entry part. Naturally, when the nickel is oxidized, heat is released. Although the reduction of the oxidized nickel back to metallic form theoretically the same amount of heat consumed, this reduction is, however, at the same time from the oxidation of the reduction of the catalyst oxide used is accompanied by the reducing gas. This oxidation (or combustion) creates another amount of heat. Hence, a total of while this catalyst oxidation - catalyst reduction - combustion sequence the heat generated, which is stored in the catalyst zone and thus to the above-mentioned increasing temperature gradient. To within the entire catalyst zone relative The heating-regeneration stage can be used to achieve uniform temperature conditions of the cycle consist of a combination of these two types of heating, by passing hot combustion products through the catalyst zone and the aforesaid Oxidation - reduction - combustion sequence carries out. By voting this Types of heating with that released by burning off the deposited carbon Heat can cause the temperature gradient in the catalyst zone to be slightly below a value kept at 55 ° C.

Die Oxydation des Katalysators während der oben beschriebenen Katalysatoroxydation-Katalysatorreduktion-Verbrennungsfolge kann zur gleichen Zeit stattfinden, in der heiße Verbrennungsprodukte durch die Katalysatorzone geleitet werden, um darin Wärme zu speichern. In diesem Fall enthalten die heißen Verbrennungsprodukte freien Sauerstoff, der z. B. durch Verbrennen des Brennstoffes in Gegenwart überschüssiger Luft in die Produkte gelangt. Die Oxydation des Katalysators kann auch zu einem anderen Zeitpunkt während der Erhitzungs-Regenerierungs-Stufe des Kreisprozesses erreicht werden als zu der Zeit, in der durch die Katalysatorzone die heißen Verbrennungsprodukte (wie beim Durchleiten von freier Luft durch die Katalysatorzone) geleitet werden. In jedem Fall wird einige Zeit lang während der Erhitzungs-Regenerierungs-Stufe des Kreisprozesses genügend freier Sauerstoff durch die Katalysatorzone geleitet, um während des Gaserzeugungsteiles des Kreisprozesses, wie schon weiter oben ausgeführt wurde, den Sauerstoff und allen abgesetzten Schwefel in der Katalysatorzone nahezu vollständig abzubrennen und um das darin enthaltene _ Nickel für die Katalysatoroxydationsphase der angegebenen Folge zu oxydieren.The oxidation of the catalyst during the catalyst oxidation-catalyst reduction-combustion sequence described above can take place at the same time as the hot products of combustion through the Catalyst zone are passed to store heat therein. Included in this case the hot products of combustion free oxygen, the z. B. by burning the Fuel gets into the products in the presence of excess air. The oxidation the catalyst can also be used at another point during the heating-regeneration step of the cycle can be achieved than at the time in which through the catalyst zone the hot products of combustion (as when air is passed through the Catalyst zone) are passed. In any case, it will take some time during the Heating-regeneration stage of the cycle process enough free oxygen the catalyst zone passed to during the gas generation part of the cycle, as already stated above, the oxygen and any sulfur that has been deposited burn off almost completely in the catalyst zone and around the contained therein _ To oxidize nickel for the catalyst oxidation phase of the specified sequence.

In Verbindung mit dem Vorhergehenden kann das Temperaturgefälle in der Katalysatorzone auch weiter dadurch geregelt werden, daß man Gase, wie z. B. die heißen Verbrennungsprodukte oder Umsetzungsteilnehmer, in umgekehrter Richtung durch die Katalysatorzone leitet.In connection with the foregoing, the temperature gradient in the catalyst zone can also be further controlled by gases such as. B. the hot combustion products or reaction participants, in the opposite direction passes through the catalyst zone.

Die Zeichnung erläutert eine Vorrichtung, in der das Verfahren ausgeführt werden kann.The drawing illustrates an apparatus in which the method is carried out can be.

In der Zeichnung stellt 1 eine mit feuerfestem Material 2 ausgekleidete Kammer dar, die zur Begrenzung der Katalysatorzone dient. Kammer 1 kann z. B. der Überhitzer einer üblichen Wassergasapparatur sein, die geeignet modifiziert wurde, wie sich aus der Zeichnung ergibt. 3 stellt eine mit feuerfestem Material ausgekleidete Kammer dar, deren Boden mit dem Boden der Kammer 1 für den Durchtritt der Gase in Verbindung steht. Kammer 3, die der Vergaser einer üblichen Apparatur zur Erzeugung carbo#nis,ierten Wassergases sein kann, enthält die Verbrennungszone 4, in der flüssig-er Brennstoff verbrannt wird, um heiße Gase zur inneren Beheizung der Apparatur einschließlich des feuerfesten Materials und der Katalysatorzone zu erhalten. Durch 5 werden die einzelnen Katalysatorkörper dargestellt, die durch den Bogen aus feuerfesten Ziegeln 6 abgestützt werden. Einer oder mehrere der gangbildenden feuerfesten Ziegel 16, die in dem bekannten Fachwerkmuster angeordnet sind, oder aber andere wärmespeichernde, feuerfeste Körper können zwischen dem Stützboden 6 und der Katalysatorzone 5 angeordnet sein, um als weiteres Wärmespeichermaterial zu dienen. Solch weiteres Wärmespeichermaterial wird im folgenden als Wärmespeicherzone 16 bezeichnet. Um zu vermeiden, daß die Katalysatorkörper durch die- Bögen bzw. - wenn angewandt - die Wärmespicherzone fallen, kann die Katalysatormasse direkt auf einem Schwerm-etallsieb (nicht gezeigt) oder auf einer Schicht perforierter feuerfester Ziegel oder Bausteine (nicht gezeigt) ruhen.In the drawing, 1 represents a chamber lined with refractory material 2 which serves to delimit the catalyst zone. Chamber 1 can, for. B. be the superheater of a conventional water gas apparatus, which has been modified as appropriate, as can be seen from the drawing. Figure 3 shows a chamber lined with refractory material, the bottom of which communicates with the bottom of the chamber 1 for the passage of gases. Chamber 3, which can be the gasifier of a conventional apparatus for generating carbonized water gas, contains the combustion zone 4 in which liquid fuel is burned to supply hot gases for internal heating of the apparatus including the refractory material and the catalyst zone obtain. The individual catalyst bodies supported by the arch of refractory bricks 6 are represented by 5. One or more of the aisle-forming refractory bricks 16, which are arranged in the known framework pattern, or other heat-storing, refractory bodies can be arranged between the support floor 6 and the catalyst zone 5 in order to serve as further heat storage material. Such additional heat storage material is referred to below as heat storage zone 16. To prevent the catalyst bodies from falling through the arches or - if used - the heat storage zone, the catalyst mass can rest directly on a heavy metal sieve (not shown) or on a layer of perforated refractory bricks or building blocks (not shown).

Die Ziffern 7 bzw. 8 bezeichnen die Zuleitungen für die Luft bzw. den flüssigen Brennstoff, die, um heiße Gase zum Erhitzen der Apparatur zu erzeugen, verbrannt werden, und 9 stellt das Abzugsventil dar, durch das Abgase in die Atmosphäre oder zu einem mit Abgasen betriebenen Boiler (nicht gezeigt) gelangen, ehe sie in die Atmosphäre abgelassen werden. Ein Teil oder die gesamte Regenerierungsluft und der in der beschriebenen Katalysator-Oxydation-Reduktion-Verbrennungsfolge angewandten Luft kann auch durch Leitung 7 zugeführt werden. Wie oben beschrieben, kann es zweckmäßig sein, Luft zusammen mit dem Kohlenwasserstoff und Dampf während der Gaserzeugungsstufe des Kreisprozesses durch die Reaktionszone zu leiten, wobei ein Teil oder die Gesamtmenge dieser sogenannten Verfahrensluft durch Leitung 7 zugeführt werden kann. Die Zuleitung für den zur Umsetzung kommenden flüssigen Erdölkohlenwasserstoff wird durch 10 dargestellt und die Zuleitung für den Dampf durch 11. Geeignete (nicht gezeigte) Vorrichtungen zum Vorerhitzen für den zur Umsetzung - kommenden Kohlenwasserstoff können vorgesehen sein, um zu gewährleisten, daß dieser in der Reaktionszone verdampft wird, obwohl ein Teil oder die Gesamtmenge der zur Verdampfung benötigten Wärme durch die in dem feuerfesten Material oder dem Katalysator selbst gespeicherte Wärme geliefert werden kann, Es kann aber auch eine Zuführung 12 vorgesehen sein, um einen Teil oder die Gesamtmenge der Verfahrensluft bzw. der während der Regeneration des Katalysators und während der Katalysatoroxydationsphase der beschriebenen Oxydations-Reduktions-Folge benutzten Luft zuzuführen. 13 bezeichnet die Leitung, durch die das erzeugte Gas die Reaktionskammer verläßt, wobei es durch den Waschbehälter 14 über die Ventilleitung 15 in einen Vorratsbehälter geleitet wird. Wie bei der üblicben Gaserzeugung können die aus der Reaktionskammer zum Vorratsbehälter austretenden Gase durch einen durch Abgase betriebenen (nicht gezeigten) Boiler geleitet werden, bevor sie in den Waschbehälter gelangen. Der Fluß der jeweiligen Stoffe in die Apparatur hinein und aus ihr heraus durch die beschriebenen Rohrleitungen wird, wie gezeigt, durch geeignete Ventile geregelt.The numbers 7 and 8 denote the supply lines for the air or the liquid fuel used to generate hot gases for heating the apparatus, and 9 represents the vent valve through which exhaust gases are released into the atmosphere or to an exhaust-gas boiler (not shown) before entering the atmosphere will be deflated. Part or all of the regeneration air and the one used in the described catalyst-oxidation-reduction-combustion sequence Air can also be supplied through line 7. As described above, it can be convenient be air along with the hydrocarbon and steam during the gas generation stage of the cycle through the reaction zone, with a part or the total amount this so-called process air can be fed through line 7. The supply line for the liquid petroleum hydrocarbon to be implemented is represented by 10 and the supply line for the steam through 11. Appropriate devices (not shown) for preheating for the reaction - coming hydrocarbon can be provided to ensure that this is vaporized in the reaction zone, though some or all of the heat required for evaporation by the in delivered stored heat to the refractory material or to the catalyst itself can, but it can also be provided a feed 12 to a part or the total amount of process air or that during the regeneration of the catalyst and during the catalyst oxidation phase of the described oxidation-reduction sequence to supply used air. 13 denotes the pipe through which the generated gas leaves the reaction chamber, passing through the washing tank 14 via the valve line 15 is passed into a storage container. As with the usual gas generation, you can the gases exiting from the reaction chamber to the storage container through a Exhaust gas powered boilers (not shown) are directed before they go into the washing tank reach. The flow of the respective substances into the Apparatus into it and out of it through the pipelines described, as shown, through suitable valves regulated.

Eine erste Wärmespeicherzone 17 zum Vorerhitzen eines Teiles oder der Gesamtmenge der zur Regeneration, zur Oxydation des Katalysators oder zur Gaserzeugung benötigten Luft bzw. des Dampfes kann und wird, vorzugsweise wie in der Zeichnung gezeigt, erstellt. DieWärmespe,icherzone 17 besteht aus wärmespeichernden feuerfesten Körpern, z. B. feuerfesten Ziegeln, die in dem bekannten Fachwerkmuster oder willkürlich oder in einer Kombination beider Arten angeordnet sind. Das wärmespeichernde Material kann durch Bögen aus feuerfesten Ziegeln 18 gestützt werden.A first heat storage zone 17 for preheating a part or the total amount for regeneration, for oxidation of the catalyst or for gas generation required air or steam can and will, preferably as in the drawing shown, created. The heat storage zone 17 consists of heat-storing refractories Bodies, e.g. B. refractory bricks in the well-known half-timbered pattern or arbitrarily or in a combination of both types. The heat-retaining material can be supported by arches made of refractory bricks 18.

Wo eine erste Wärmespeicherzone, wie 17, angewandt wird, kann ein Teil oder die Gesamtmenge des zur Gaserzeugung benötigten Dampfes vorher durch Leitung 19 eingeführt werden. Gewöhnlich erweist es sich als vorteilhaft, wenigstens einen Teil des Dampfes und/oder der Luft zur Gaserzeugung in die Verbrennungszone durch die Leitungen 19 bzw. 7 einzuführen, um eine übermäßige Speicherung voll Wärme an dieser Stelle zu vermeiden. Die Erstellung einer Wärmespeicherzone zwischen der Verbrennungszone und dem Eintritt des zur Umsetzung kommenden Kohlenwasserstoffes (vgl. Zeichnung) stellt die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Dieses Merkmal sichert die Aufrechterhaltung der hohen Temperaturen neben der Verbrennungszone, die benötigt werden, um schnelles Entzünden und gleichmäßiges Verbrennen des flüssigen Brennstoffes während der Erliitzungsstufe des Kreisprozesses zu erzielen.Where a first heat storage zone such as 17 is employed, a Part or all of the steam required for gas generation beforehand by conduction 19 will be introduced. It usually proves beneficial to have at least one Part of the steam and / or air for gas generation through into the combustion zone introduce the lines 19 and 7, respectively, to prevent excessive storage of full heat to avoid this point. The creation of a heat storage zone between the Combustion zone and the entry of the hydrocarbon coming to the reaction (see drawing) represents the preferred embodiment of the present invention This feature ensures the maintenance of high temperatures in addition to the Combustion zone that are needed for rapid and even ignition Burning of the liquid fuel during the heating stage of the cycle to achieve.

Die Durchführung dieses Verfahrens erfolgt, wie angegeben, im Kreislauf, wobei es eine Erbitzungs-Regenerierungs-Zeit umfaßt, während wenigstens eines Teiles dieser Zeit Luft und flüssiger Brennstoff, durch die Leitungen 7 bzw. 8 zugelassen werden und die `Verbrennung in der Verbrennungszone 4 erfolgt. Die heißen Verbrennungsgase werden durch die mit feuerfestem 'Material ausgekleidete, eingefriedete Kammer 1, wobei Wärme in der Auskleidung 2 gespeichert wird, und durch die Katalysatorzone und die sie tragenden Bögen geleitet, wobei Wärme auch in diesen gespeichert wird, und dann durch das Abzugsventil 9 abgelassen. Wenn eine Wärmespeicherzone (wie 16) zwischen dem Katalysatorbett und den tragenden Bögen angebracht wird, gehen die heißen Gase auch dort hindurch und speichern Wärme darin. Die heißen Verbrennungsgase speichern auch Wärme in der Auskleidung der Verbrennungszone und auf dein Wege zwischen der Verbrennungszone und der Kammer 1, und wenn eine Haupt-Wä.rm-espeicherzone, wie 17, angewandt wird, gehen die Gase auch durch diese und speichern in ihr Wärme.This procedure is carried out, as indicated, in a cycle, it comprises an acquisition regeneration time during at least a portion of the time this time air and liquid fuel, allowed through lines 7 and 8, respectively and the `combustion takes place in the combustion zone 4. The hot combustion gases are lined with refractory material, enclosed chamber 1, with heat being stored in the liner 2 and through the catalyst zone and the arches supporting them, whereby heat is also stored in these, and then drained through the trigger valve 9. If a heat storage zone (like 16) is placed between the catalyst bed and the supporting arches, the hot gases also pass through there and store heat in them. The hot combustion gases also store heat in the lining of the combustion zone and on your way between the combustion zone and chamber 1, and if a main heat storage zone, As 17, is applied, the gases also go through this and store heat in it.

Wie angegeben, wird vorzugsweise Luft selbst durch den Katalysator geleitet, um sich auf dem Katalysator abgesetzten Kohlenstoff und Schwefel zu verbrennen. Das erfolgt am vorteilhaftesten im ersten Teil der Erhitzungs-Regenerierungs-Periode, unmittelbar vor Zuführen des Brennstoffes in die Verbrennungszone. Zu diesem Zweck wird die Luft durch Leitung 7 und/oder 12 zugeführt.As indicated, preferably air itself is passed through the catalyst directed to burn the carbon and sulfur deposited on the catalyst. This is best done in the first part of the heating-regeneration period, immediately before the fuel is fed into the combustion zone. To this end the air is supplied through line 7 and / or 12.

Für die Anfangsstufe der beschriebenen Katalysator-Oxy datiion-Reduktion-Verbrennungsfolge werden ebenfalls oxydierende Bedingungen benötigt, und zu diesem Zweck kann Luft durch die Leitung 7 und/oder 12 zugeführt werden. Der Reduktionsverbrennungsteil dieser Folge bedarf reduzierender Bedingungen, d. 1i., es muß ein oxydierbares Gas durch die Katalysatorzone geleitet werden, um das Katalysatoroxyd zum Metall zu reduzieren, wobei das Gas selbst verbrannt wird. Zu diesem Zweck kann ein durch Verbrennung von Brennstoff in 4 in Gegenwart von zur vollständigen Verbrennung nicht ausreichender Luft hergestelltes Gas durch die Katalysatorzone 5 geleitet werden. Dieser Teil der angegebenen Folge kann jedoch - und wird vorzugsweise - während der ersten Abschnitte der Gaserzeugungsperiode ausgeführt werden, wenn die ersten zur Umsetzung kommenden Mengen des Kohlenwasserstoffes in die Katalysatorzone eingeführt werden. Eine hinreichende Menge dieses Stoffes wird in reduzierende Gase, besonders Wasserstoff, umgewandelt, die die Reduktion des Metalloxydes zu Metall bewirken. Während dieser Stufe können die gebildeten Gase gegebenenfalls durch das Abzugsventil 9 in die Atmosphäre abgelassen werden.For the initial stage of the catalyst-oxy date-reduction-combustion sequence described oxidizing conditions are also required, and air can be used for this purpose through the line 7 and / or 12 are supplied. The reduction combustion part this consequence requires reducing conditions, i. 1i., It must be an oxidizable gas be passed through the catalyst zone to deliver the catalyst oxide to the metal reduce, burning the gas itself. To this end, a through Combustion of fuel in 4 in the presence of not to complete combustion sufficient air produced gas are passed through the catalyst zone 5. However, this part of the given sequence can - and preferably is - during of the first portions of the gas generation period are performed when the first quantities of the hydrocarbon to be reacted are introduced into the catalyst zone will. A sufficient amount of this substance is found in reducing gases, especially Hydrogen, which causes the reduction of the metal oxide to metal. During this stage, the gases formed can optionally pass through the vent valve 9 can be vented to the atmosphere.

Sobald sich die Reaktionskammer auf Arbeitstemperatur befindet und der Katalysator nahezu vollständig von Kohlenstoff und Schwefel befreit ist, wird der Gas-erzeugungsteil des Kreisprozesses begonnen. Das Verbindungsstück 10 wird geöffnet, um den zur Umsetzung kommenden flüssigen Erdölkohlenwasserstoff eintreten zu lassen. Zur gleichen Zeit kann Dampf durch die Verbindungsstücke 11 und/oder 19 und alle für die Gagerzeugung benötigte Luft durch die Verbindungsstücke 12 und/oder 7 zugeführt werden. Der flüssige Kohlenwasserstoff wird, wenn er nicht bereits bei der Einführung in die Kammer verdampft ist, auf Grund der hohen Temperatur in derselben verdampft. Durch Berührung mit und durch Strahlung von den heißen feuerfesten Materialien der Auskleidung und den die Katalysatorzone tragenden Bögen werden der Kohlenwasserstoff und der gegebenenfalls angewandte Dampf und die Luft praktisch auf Umsetzungstemperatur gebracht. Wenn ein Teil oder die Gesamtmenge des Dampfes und/oder der Luft über die Verbrennungszone 4 eingeführt wird, wird er auf entsprechende Weise vorerhitzt. In jedem Fall absorbieren alle zur Umsetzung kommenden Stoffe Wärme und werden praktisch auf Umsetzungstemperaturen vorgewärmt, bis sie in die Katalysatorzone 5 eintreten. Während des Gaserzeugungsteiles des Kreisprozesses ist das Abzugsventil 9 geschlossen.As soon as the reaction chamber is at working temperature and the catalyst is almost completely freed from carbon and sulfur the gas-generating part of the cycle started. The connector 10 is opened to allow the liquid petroleum hydrocarbon to be implemented allow. At the same time, steam can pass through the connectors 11 and / or 19 and all the air required for generating the gag through the connecting pieces 12 and / or 7 are fed. The liquid hydrocarbon will, if not already, be at the introduction into the chamber is vaporized due to the high temperature in the same evaporates. By contact with and by radiation from the hot refractory materials the liner and the arches supporting the catalyst zone become the hydrocarbon and the steam and the air which may be used are practically at reaction temperature brought. When some or all of the steam and / or air is over the combustion zone 4 is introduced, it is preheated in a corresponding manner. In any case, all the substances involved in the reaction absorb heat and become practical preheated to reaction temperatures until they enter the catalyst zone 5. During the gas generation part of the cycle, the vent valve 9 is closed.

Während des Durchtritts durch die Katalysatorzone 5 wird der zur Umsetzung kommende Kohlenwasserstoff zunächst in beständige Kohlenwasserstoffgase, wie Methan, Äthylen, Propylen, und Wasserstoff und Kohlenstoff gespalten. Durch Umsetzung zwischen diesem Kohlenstoff und Dampf wird ferner etwas Wasserstoff und Kohlenmonoxyd gebildet. Das so aus der Katalysatorzone austretende Gas ist ein beständiges, brennbares Gas bestimmter Zusammensetzung, das aus gasförmigen Kahlenwasserstoffen, Wasserstoff und Kohlenmonoxyd besteht.During the passage through the catalyst zone 5, it becomes the reaction coming hydrocarbons first in permanent hydrocarbon gases such as methane, Ethylene, propylene, and hydrogen and carbon split. By implementing between Some hydrogen and carbon monoxide are also formed from this carbon and vapor. The gas leaving the catalyst zone in this way is a stable, flammable gas certain composition, consisting of gaseous hydrocarbons, hydrogen and carbon monoxide.

Ehe die Temperatur der Katalysatorzone um mehr als 55° C abgesunken ist, wird, wie beschrieben, die Zuführung des zur Umsetzung kommenden Kohlenwasserstoffes durch Leitung 10 und von Dampf durch Leitung 11 und/oder 19 und aller Luft durch Leitung 12 und/oder 7 unterbrochen und die Apparatur wieder erhitzt und der Katalysator regeneriert.Before the temperature of the catalyst zone dropped by more than 55 ° C is, as described, the feed of the hydrocarbon coming to the reaction through line 10 and steam through line 11 and / or 19 and all air through Line 12 and / or 7 interrupted and the apparatus is heated again and the catalyst regenerated.

Selbstverständlich kann man auf übliche Weise das System von unerwünschten Gasen befreien, die das erzeugte Gas verunreinigen können, oder erwünschte Restgase in den Vorratsbehälter drücken. Diese Reinigungen können durch Zuleiten von Dampf durch Leitung 19 ausgeführt werden. Außer einer Zweikammerapparatur können selbstverständlich auch Apparaturen mit einer einzigen oder mit drei Kammern angewandt werden, wobei das Verfahren nach denselben oben beschriebenen allgemeinen Grundsätzen betrieben werden kann. Obwohl in ähnlicher Weise die Kataly satorzone als einzige Schicht oder Masse angegeben ist, kann der Katalysator natürlich auch in Form von zwei oder mehreren getrennten Schichten, einschließlich Schichten in ver. schiedenen Kammern, vorliegen.Of course, you can avoid the system in the usual way Free gases that can contaminate the generated gas or desired residual gases press into the storage container. This cleaning can be done by supplying steam through line 19 are carried out. Except for a two-chamber apparatus Apparatuses with a single or three chambers can of course also be used may be applied, the procedure following the same general as described above Principles can be operated. Although in a similar way the Kataly satorzone is specified as a single layer or mass, the catalyst can of course also in the form of two or more separate layers, including layers in different chambers.

Beispiel Es wird eine Ausrüstung von technischem Ausmaß der in der Zeichnung gezeigten Art angewandt, die aus einer Verbrennungskammer und einer senkrechten, mit feuerfesten Steinen ausgekleideten Kammer von 3 m Innendurchmesser besteht. Der Katalysator ist als Schicht in der zuletzt genannten Kammer angeordnet und wird durch die Bögen aus feuerfestem Material getragen. Kreisprozesse von 2 Minuten Dauer werden angewandt, wobei die Gaserzeugungsstufe 38 bis 42% des Kreisprozesses ausmacht. Nach der Gaserzeugungsstufe folgt eine Dampfreinigung, die 1 bis 2% des Kreisprozesses ausmacht, und dann wird bloße Luft eingeführt, was 1 bis 2% des Kreisprozesses ausmacht. Darauf wird Brennstoff bei Luftüberschuß verbrannt; die sich ergebenden Sauerstoff enthaltenden Verbrennungsprodukte werden durch die Katalysatorzone geleitet. Das beansprucht 45 bis 51% des Kreisprozesses. Nach Beendigung dieser Stufe liegt das Nickel in oxydierter Form vor. Nach kurzen Luft- und Dampfreinigungen, die 3 bis 11 bzw. 1 bis 31/a des Kreisprozesses beanspruchen, wird die Gaserzeugungsstufe wiederholt. Die ersten zur Umsetzung kommenden Kohlenwasserstoffzugaben, die bis zum Wasserstoff gespalten werden, sollen das oxydierte Nickel zum Metall reduzieren.Example It is a piece of equipment of the technical extent in the The type shown in the drawing, which consists of a combustion chamber and a vertical, The chamber is lined with refractory bricks and has an internal diameter of 3 m. The catalyst is arranged as a layer in the last-mentioned chamber and is supported by the arches of refractory material. Circular processes lasting 2 minutes are used, with the gas generation stage making up 38 to 42% of the cycle. The gas generation stage is followed by steam cleaning, which is 1 to 2% of the cycle and then bare air is introduced, which makes up 1 to 2% of the cycle. Fuel is then burned if there is excess air; the resulting oxygen Combustion products containing are passed through the catalyst zone. That takes up 45 to 51% of the cycle. After completing this stage, that is Nickel in oxidized form. After brief air and steam cleanings, the 3 to 11 or 1 to 31 / a of the cycle, is the gas generation stage repeated. The first hydrocarbon additions to be implemented, which up to are split into hydrogen, the oxidized nickel should reduce to metal.

Der Katalysator wird in zwei verschiedenen Größen in zwei übereinanderliegenden Schichten angeordnet. Eine Schicht mit einer Stärke von 7,5 cm besteht aus Kieselsteinen, die einen Durchmesser von 1,25 cm besitzen, und die andere Schicht, die eine Stärke von 35,5 cm besitzt, besteht aus Kieselsteinen mit einem Durchmesser von 2,5 cm. In beiden Katalysatorgrößen beträgt die Menge des in den äußeren 0,8 mm der Oberfläche befindlichen Nickels 0,075 kg/m2 und die Masse des gesamten Katalysators 8,3 kg/m2 Oberfläche.The catalyst comes in two different sizes in two superimposed Layers arranged. A layer with a thickness of 7.5 cm consists of pebbles, which have a diameter of 1.25 cm, and the other layer, which is a thickness of 35.5 cm, consists of pebbles with a diameter of 2.5 cm. In both catalyst sizes, the amount in the outer surface is 0.8 mm The nickel contained 0.075 kg / m2 and the mass of the entire catalyst 8.3 kg / m2 Surface.

Während der Gaserzeugungsstufe wird Leuchtöl verdampft und durch die Katalysatorzone mit einer Geschwindigkeit geleitet, die 22 kg Kohlenstoff je Stunde je m' Katalysatoroberfläche entspricht, oder 280 kg Kohlenstoff je Stunde je kg verfügbaren Nickels (in den äußeren 0,8 mm der Schicht).During the gas generation stage, luminous oil is vaporized and through the Catalyst zone passed at a rate that 22 kg of carbon per hour corresponds to per m 'of catalyst surface, or 280 kg of carbon per hour per kg available nickel (in the outer 0.8 mm of the layer).

Das sich ergebende Gas hat einen Heizwert von rund 7460 kcal/m3 (N2-freie Grundlage), und 77,2 % des Kohlenstoffes in dem Leuchtöl erscheinen in dem Gase, 63,5 % als gasförmige Kohlenwasserstoffe und 13,5 % als Kohlenmonoxyd plus Wasserstoff.The resulting gas has a calorific value of around 7460 kcal / m3 (N2-free Basis), and 77.2% of the carbon in the luminous oil appears in the gases, 63.5% as gaseous hydrocarbons and 13.5% as carbon monoxide plus hydrogen.

Claims (6)

P 1TENTaNSPP ÜCHE: 1. Kreisverfahren zur Herstellung eines an Ölgas reichen brennbaren Gases, bei dem in dem Gaserzeugungsteil des Verfahrens ein verdampfter, normalerweise flüssiger Erdölkohlenwasserstoff und Wasserdampf in Berührung mit einem erhitzten nickelhaltigen Katalysator geleitet werden, wobei der Strom aus dem Kohlenwasserstoff und Wasserdampf während des Erhitzungs- und Regenerierungsteiles des Kreisverfahrens unterbrochen wird, dadurch gekennzeichnet, daß während des Gaserzeugungsteiles des Kreisverfahrens der verdampfte Kohlenwasserstoff und der Wasserdampf durch eine Katalysatorzone geleitet werden, die ein nicht über 55° C hinausgehendes Temperaturgefälle besitzt und nickelhaltige feuerfeste Körper aufweist, deren Masse zwischen etwa 4,7 und 50 kg/m2 Oberfläche liegt, und die eine Nickelkonzentration in den äußeren 0,8 mm der Oberfläche zwischen etwa 0,07 und 0,15 kg/m2 Oberfläche haben, und zwar mit einer Geschwindigkeit, die einen Wert zwischen 2 und 6 für das Verhäftn.is der Menge der Kohlenwasserstoffbeschickung (kg C/Std.) zu der Katalysatoroberfläche (m2) X Ni-Konzentration (kg/m2 Oberfläche) ergibt, wobei der aus dem Kohlenwasserstoff und Wasserdampf bestehende Gasstrom unterbrochen wird, ehe die Temperatur in der Katalysatorzone um merklich mehr als 55° C absinkt. P 1 TENTANSP UCHE: 1. Circular process for the production of an oil gas rich flammable gas, in which in the gas generating part of the process a vaporized, normally liquid petroleum hydrocarbon and water vapor in contact with a heated nickel-containing catalyst are passed, the stream from the hydrocarbon and water vapor during the heating and regeneration part of the circular process is interrupted, characterized in that during the gas generation part of the cycle process the evaporated hydrocarbon and the water vapor through a Catalyst zone are passed, which does not exceed a temperature gradient of 55 ° C possesses and has nickel-containing refractory bodies whose mass is between about 4.7 and 50 kg / m2 surface area, and which has a nickel concentration in the outer 0.8 mm of the surface have between about 0.07 and 0.15 kg / m2 surface, namely at a rate that has a value between 2 and 6 for the prevention of the Amount of hydrocarbon feed (kg C / hr) to the catalyst surface (m2) X Ni concentration (kg / m2 surface) results, where that from the hydrocarbon and water vapor existing gas flow is interrupted before the temperature in the Catalyst zone drops by noticeably more than 55 ° C. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das obige Verhältnis zwischen 3 und 5 liegt. 2. The method according to claim 1, characterized in that the above ratio is between 3 and 5. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration von Nickel in den äußeren 0,8 mm der Katalysatoroberfläche 0,1 bis 0,15 kg/m2 der Katalysatoroberfläche beträgt. 3. Procedure according to claim 1 or 2, characterized in that the concentration of nickel in the outer 0.8 mm of the catalyst surface 0.1 to 0.15 kg / m2 of the catalyst surface amounts to. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Katalysatorkörper eine Porigkeit zwischen 10 und 20 % besitzen. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that that the catalyst bodies have a porosity between 10 and 20%. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Erhitzungs-Regenerierungs-Teil des Kreisprozesses freier Sauerstoff benutzt wird, wonach auf die Katalysatorkörper ein oxydierbares Gas geleitet wird, wobei die gesamte Wärme in diesem Teil des Kreisprozesses ein Temperaturgefälle in der Katalysatorzone von nicht mehr als 55° C bewirkt. 5. Procedure according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the heating-regeneration part of the cycle process free oxygen is used, after which on the catalyst body an oxidizable gas is passed, with all the heat in this part of the cycle causes a temperature gradient in the catalyst zone of not more than 55 ° C. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gel@ennzeichnet, daß der Erhitzungs-Regenerierungs-Teil des Kreisprozesses wenigstens so lange fortgeführt wird, bis die aus der Katalysatorzone austretenden Gase wenigstens praktisch frei von Schwefel sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1017 896.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the heating-regeneration part of the cycle is continued at least until the gases emerging from the catalyst zone are at least practically free of sulfur. Documents considered: French Patent No. 1017 896.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1098148B (en) * 1959-02-09 1961-01-26 Didier Werke Ag Gas generating furnace for the production of fuel gas by catalytic splitting of hydrocarbons at normal pressure
DE1233089B (en) * 1961-06-21 1967-01-26 Gas Council Process for the production of methane-containing gases

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FR1017896A (en) * 1949-10-31 1952-12-19 United Eng & Constructors Inc Process for the transformation of gaseous hydrocarbons, and apparatus therefor

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