DE2530600A1 - Verfahren zur katalytischen druckvergasung fester brennstoffe mit wasserdampf - Google Patents

Verfahren zur katalytischen druckvergasung fester brennstoffe mit wasserdampf

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Description

  • Verfahren zur katalytischen Druckvergasung fester Brennstoffe mit Wasserdampf.
  • Während Anfang der 60er Jahre dieses Jahrhunderts die Situation auf dem Energiemarkt durch große Mengen sehr billigen Rohöles charakterisiert war, hat die Energiekrise 1973/74 die Aufmerksamkeit wieder auf die Kohle gelenkt. Die Statistik der Weltenergiereserven an fossilen Brennstoffen zeigt, daß von den drei Arten fossiler Brennstoffe Kohle, Erdöl und Erdgas an Kohle etwa das 5- bis 10-fache an Vorräten vorhanden ist als an Erdöl und Erdgas. Vom Standpunkt der verschiedenen nationalen Wirtschaftsbereiche ist auch noch die Frage von Wichtigkeit, welcher Zugang zu den einzelnen Energiearten besteht.
  • Während große Erdöl- und Erdgasvorkommen nur auf relativ wenige Gebiete der Welt konzentriert sind, sind die Kohlevorkommen gleichmäßiger verteilt. Die Unterschiede in den Reserven der einzelnen fossilen Brennstoffe besagen, daß einmal mit Verknappung des Erdöls und Erdgases verstärkt auf Kohle zurllckgegriffen werden muß. Die Verflüssigung und Vergasung der Kohle als Umwandlung eines Primärenergieträgers in einen Sekundärenergieträger anderer Art dient dabei einer Entlastung der Nachfrage nach knappem öl und Gas.
  • In jüngster Zeit haben die Entwicklungsarbeiten zur Kohleverflüssigung und Kohlevergasung durch das gestiegene Preisniveau fllr flAssige und gasförmige Energieträger neue Anregung erhalten. Zunehmendes Interesse besteht vor allem daran, Kohle in methanreiches Gas umzusetzen.
  • Zur Herstellung von Methan als Erdgasersatz aus Kohle sind beispielsweise folgende beiden Reaktionswege möglich: 1) Der eine Weg umfaßt die drei Verfahrensschritte: a) vollständige Vergasung von Kohle zu CO+H2, b) Einstellung des für die Methanisierung notwendigen CO/H2 Verhältnisses von 1:3 durch CO-Konvertierung, c) katalytische Methanisierung.
  • Die den einzelnen Verfahrensschritten zugrundeliegenden Brutto-Reaktionen sind einschließlich ihrer Reaktionsenthalpie nachstehend aufgeführt.
  • II) Der zweite Reaktionsweg umfaßt die Verfahrensschritte: a) vollständige Vergasung von Kohle oder Koks zu CO + H2, b) Konvertierung des CO zu H2, c) hydrierende Vergasung von Frischkohle mit Hilfe des erzeugten Wasserstoffs zu CH4.
  • Die den einzelnen Verfahrensschritten zugrundeliegende Brutto-Reaktionen sind einschließlich ihrer Reaktionsenthalpie nachstehend aufgeführt.
  • Bei beiden Wegen wird aus Kohle das Endprodukt Methan erzeugt. Somit ist die Summe der Reaktionsenthalpien gleich.
  • Beim Reaktionsweg II wird die bei relativ hoher Temperatur im Verlauf der Vergasung frei werdende Reaktionswärme der Methanbildung durch Hydrierung für den Gesamtprozeß viel besser genutzt als die bei Weg I zwar größere, aber bei relativ niedrigeren Temperaturen in dem der Vergasung nachgeschalteten Schritt der Methanisierung frei werdende Reaktionswärme. Der nutzbare Wirkungsgrad ist für den Reaktionsweg II unter den Bedingungen der Praxis demnach insgesamt größer. Außerdem ist die dem Vergasungsprozeß von außen zuzuführende Energie bei Weg II nur halb so groß wie bei Weg I. Das bedeutet, bezogen auf die gleiche Produktionsleistung weniger Austauschfläche für den Wärmetransport bzw. bei autothermer Prozeßführung einen entsprechend geringeren Sauerstoffverbrauch. Daraus ergibt sich die Forderung, bei der Erzeugung synthetischen Erdgases einen möglichst hohen Anteil des Methans durch Hydrierung und nicht durch Synthese aus CO + 3H2 zu erzeugen.
  • Bei geeigneter Reaktionsführung - Vergasung unter Druck im Gegenstrom von Kohle und Vergasungsmittel oder stufenweise Vergasung - kann die thermodynamisch vorteilhafte Methanbildung durch Hydrierung für die Praxis genutzt werden.
  • Zur Umwandlung von Kohle in methanreiches Gas werden somit folgende Hauptprozeßschritte benötigt: Vorbehandlung der Kohle, Vergasung, Konvertierung sowie Methanisierung bzw. Hydrierung.
  • Unter der Vorbehandlung der Kohle wird die Abtrennung von Gesteinsbrocken und die Herstellung einer geeigneten Körnung für den Vergasungsprozeß verstanden. Wichtig ist auch die Backfähigkeit der Kohle, die manchmal nur schwer und ungetugend beeinflußbar ist. Die Körnung des verfügbaren Brennstoffes und seine Backfähigkeit sind dafür mitbestimmend, ob die Vergasung der Kohle in ruhender Schüttung oder in der Schwebe erfolgen kann.
  • Die Vergasung im Gegenstrom in ruhender Schüttung bringt die Vorteile einer besseren Wärmenutzung und günstigerer kinetischer Bedingungen. Die Vergasung von Kohlenstaub im Wirbelbett in der Schwebe als Gleichstromverfahren bedingt einen höheren Wärmebedarf und führt wegen gleichzeitiger Abnahme der Konzentration von Kohlenstoff und Vergasungsmittel zu ungünstigeren kinetischen Bedingungen.
  • Bei den wichtigsten Verfahren, wie der Lurgi-Druckvergasung, dem Hygas-Verfahren des Institute of Gas Technology, dem Koppers-Totzek-Verfahren usw., wird die Vergasungsreaktion bei Drucken von etwa 50 bar und Temperaturen von 800 bis 11000 C und darüber durchgeführt. Der Lurgi-Prozeß stellt ein wirtschaftlich erprobtes Vergasungsverfahren dar. Der Hygas-Prozeß, noch im Stadium der Erprobung, verspricht, die Kosten der Gaserzeugung zu senken. Der Koppers-Totzek-Prozeß und der Hygas-Prozeß führen die Wasserdampfvergasung im Fließbett durch, während nach dem Lurgi-Prozeß im ruhenden Bett im Gegenstrom vergast wird.
  • Als Vergasungsmittel werden Gemische aus Sauerstoff und Wasserdampf verwendet; für die Erzeugung von Schwachgas können auch Gemische aus Wasserdampf und Luft eingesetzt werden. Dabei erzeugt der zuge setzte Sauerstoff durch teilweise Verbrennung der Kohle die Reaktionstemperatur und die Reaktionswärme, die für die endotherme Reaktion zwischen Kohle und Wasserdampf benötigt wird. Im Prinzip ist es auch möglich, die erforderliche Prozeßwärme von außen zuzuführen. Hier bietet der Einsatz von Atomwärme einen vielbeachteten neuen Aspekt.
  • Im Lurgi-Prozeß wird Kohle in einem sich abwärts bewegenden Bett durch einen aufwärts fließenden Strom von Sauerstoff und Dampf vergast. Die Asche wird durch einen sich drehenden Rost am Boden der Vergasungszone entfernt. Das den Kopf des Vergasers verlassende Rohgas wird mit öl gewaschen, um Teer, schweres öl und mitgeführte Feststoffe zu entfernen. Die Gaszusammensetzung wird durch Veränderung des Verhältnisses 02/Dampf korrigiert. Nach der Entfernung von C02 und H2S wird das Gas methanisiert, um Ersatzerdgas zu erzeugen.
  • Im Hygas-Prozeß wird Kohle in zwei hintereinandergeschalteten Fließbett-Reaktoren vergast. Der Rückstandskoks aus der Kohlevergasung wird verwendet, um Wasserstoff durch Wasserdampfvergasung für die Schritte der weiteren Vergasung zu erzeugen. Das Rohgas aus dem Reaktor wird abgeschreckt, um öl zu entfernen, und anschließend von sauren Gasen gereinigt.
  • Danach wird CO teilweise konvertiert und nach Abtrennung des entstandenen C02 methanisiert. Bei dem erhöhten Druck von 75 bar im Reaktor und 6500 C bzw. 950 bis 10000 C Reaktortemperaturen spielt auch die Hydrierung der Kohle im Prozeßablauf eine merkliche Rolle.
  • Beim Eoppers-Totzek-Verfahren wird Kohlenstaub mit Sauerstoff unter Zusatz von Dampf in einer 'tReaktionsflamme" vor einer Düse vergast. Als Trägergas für den Kohlenstaub dient der Vergasungssauerstoff. Mit diesem Verfahren können alle Kohlen unabhängig von ihrer Backfähigkeit verarbeitet werden.
  • Die Vergasung findet bei Normaldruck statt. In der Reaktionsflamme herrscht eine sehr hohe Temperatur; infolgedessen bleibt der C4-Gehalt im Rohgas unter 0,t % OH4. Das gesamte Methan für den Einsatz des Produktes als Ersatzerdgas muß durch Methanisierung erzeugt werden.
  • Die Rohgase enthalten je nach Verfahren in unterschiedlichen Anteilen Kohlenmonoxid, Wasserstoff, Methan, Kohlendioxid und nicht umgesetzten Wasserdampf sowie je nach Vergasungsmittel teilweise auch höhere Anteile an Stickstoff. Der im Einsatzbrennstoff enthaltene Schwefel findet sich zum größeren Teil im Gas als Schwefelwasserstoff und in geringen Mengen als Kohlenoxidsulfid und muß aus dem Rohgas durch Gaswäsche entfernt werden.
  • Gemeinsam mit den gasförmigen Schwefelverbindungen wird das vorhandene Kohlendioxid ausgewaschen.
  • Allgemein sind für die Vergasung folgende Reaktionen wichtig: Tabelle 1 Standardreaktionsenthalpie Reaktion Reaktionswärme Reaktionstemperatur #H Einfluß des kcal/ Druckes mol
    1) C + O2 # CO2 stark exotherm hoch -97,0 0
    2) C + CO2 # 2CO stark endotherm hoch - PCO negativ
    3) C + H2O # CO + H2 stark endotherm hoch +28,41 P(CO+H2)negativ
    4) CO + H2O # CO2 + H2 schwach exotherm hoch/mittel -9,80 0
    5) Hydrierung zu CH4 exotherm hoch/mittel -49,27
    6) CO + 3H2#CH4+H2O stark exotherm mittel/niedrig PH2 positiv
    7) C+2H2O # CO2 + 2H2 endotherm hoch +18,53 PCO2 negativ
    8) C + 2H2#CH4 exotherm hoch/mittel -20,6 PH2 positiv
    9) 2C + 2H2O#CH4 + CO2 - hoch -2,1 0
    Die genannten Reaktionsenthalpien beziehen sich auf Kokskohlenstoff und weichen etwa um 3 kcal/mol von den auf Graphit bezogenen Standardenthalpien ab.
  • Die Hauptreaktion der Vergasung, nämlich die Umsetzung ist nach Tabelle 1 stark endotherm und läuft mit technisch nutzbarer Geschwindigkeit erst oberhalb 750 bis 8000 C ab. Die für die Reaktion benötigte Wärmemenge kann durch folgende Maßnahmen zugeführt werden: a) Verbrennung eines Teils des festen Brennstoffes mittels Sauerstoff oder Luft (autotherme Vergasung) b) Beheizung des Reaktors von außen mit Wärmefluß durch die Wand des Reaktors oder mittels besonderer Heizelemente, c) im Kreislauf geführte feste, flüssige oder gasförmige Wärmeträger.
  • Alle diese Möglichkeiten wurden bereits untersucht und in der Praxis erprobt. Weitgehend durchgesetzt hat sich die autotherme Vergasung mit Sauerstoff und Dampf. In Entwicklung befindet sich die Zufuhr von Hochtemperatur-Kernwärme mittels Außenbeheizung. Besonderes Augenmerk wird aber auch der Erhöhung des Vergaserdurchsatzes geschenkt. Während die im Betrieb befindliche Lurgi-Druck-Vergaser bei Drucken von 30 bar und Temperaturen von 700 bis 10000 C arbeiten, ist es Ziel der neuen amerikanischen Arbeiten, die Vergasung unter dem für die Einspeisung in ein Ferngasnetz benötigten Druck durchzuführen, d.h. unter 70 bar und mehr.
  • Die Durchführung des Vergasungsprozesses bei höheren Wasserdampfdrücken führt jedoch im allgemeinen zur Herabsetzung der Reaktionsgeschwindigkeit. Die Verminderung der Reaktionsgeschwindigkeit bei höheren Wasserdampfdrücken ließ bisher das Arbeiten bei höheren Drucken uninteressant erscheinen. Setzt man Jedoch nach dem Verfahren dieser Erfindung dem hochgespannten Wasserdampf Verbindungen zu, die sich in ihm lösen und die Reaktion zwischen Kohle und Wasserdampf beschleunigen, so können bei hohen Wasserdampfdrücken Reaktionsgeschwindigkeiten erreicht werden, die sogar höher sind als die Reaktionsgeschwindigkeiten bei niederen Drucken und gleicher Temperatur.
  • Vorzugsweise entspricht die Katalysatormenge im Wasserdampf der Sättigungskonzentration oder kommt an diese nahezu heran.
  • Zu den Stoffen, die nach dem Verfahren dieser Erfindung sowohl im hochgespannten Wasserdampf gut löslich sind als auch bezogen auf die Reaktion zwischen Kohle und Wasserdampf gute katalytische Eigenschaften haben, gehören die Salze der Alkalien. In erster Linie eignen sich die Hydroxide, Borate, einschließlich Kaliumtetraborat, und Karbonate, einschließlich Bitarbonate,der Alkalien. Gewisse Reaktionsbe.schleunigung zeigen auch die Alkali-Ghloridc. Von diesen wiederum haben die Karbonate und Hydroxide des Kaliums besonders interessante Eigenschaften. Beispielsweise werden in Wasserdampf von 8250 C und 150 bar 0,007 g Kaliumhydroxid auf 1000 g Wasser gelöst.
  • Obwohl die unter diesen Bedingungen im Wasserdampf gelöste Salzmenge sehr gering ist, wird gegenüber einer Vergasung bei 30 bar Wasserdampfdruck eine Umsatzbeschleunigung um den Faktor vier erhalten. Die durch den Zusatz der Katalysatoren bewirkte Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit entspricht einer Geschwindigkeitserhöhung, die durch eine Temperaturerhöhung von ca. 150 bis 2000 C erreicht wird. Die in der Kohlenasche befindlichen Alkaliverbindungen, hauptsächlich Silicate, zeigen eher eine Inhibierung der Reaktion.
  • Überraschenderweise zeigt sich weiterhin, daß-nach dem Verfahren dieser Erfindung die Zusammensetzung des Rohgases sich in der Weise ändert, daß mehr Wasserstoff und Kohlendioxid und weniger Kohlenmonoxid entsteht. Der Gehalt des Rohgases an Kohlenmonoxid geht auf Werte von weniger als 2 Vol.-% zurück.
  • Damit würde das Rohgas besonders für die Herstellung von synthetischem Erdgas nach dem thermodynamisch günstigeren Weg II geeignet sein. Abgesehen davon ist es nach dem Verfahren dieser Erfindung möglich, ohne Einbuße an Vergasungskapazität Vergasungsdrucke in der Höhe anzuwenden, wie sie für die Weiterverwendung des Fertigproduktes wünschenswert sind.
  • Außerdem wird die Wärmebilanz des Vergasers infolge Bevorzugung von Reaktion 7 geqenuber Reaktion 3 verbessert.
  • In einem mit Gegenstrom von Kohle und Vergasungsmittel arbeitendem Vergaser wird im unteren Teil, dem das Vergasungsmittel zugeführt wird, ein hoher Wasserdampfdruck herrschen und der Katalysator nach dieser Erfindung in der Gasphase gelöst sein. Mit erfolgendem Umsatz wird der aufsteigende Gasstrom an Wasserdampf verarmen und die Löslichkeit der Salze im Gasstrom abnehmen. Der mitgeführte Katalysator fällt dabei aus und setzt sich in feinster Verteilung auf der Kohle ab. Die Kohle transportiert ihn dann wieder in Zonen mit hohem Wasserdampfpartialdruck, wo er wieder in Lösung geht. Auf diese Weise wird der Katalysator nach dieser Erfindung im Vergaser im Kreislauf geführt. Nur die Verluste, die durch Adsorption an die Asche und durch Mitführung im Rohgas als Staub verloren gehen, müssen ersetzt werden. Die Verluste am Katalysator durch Adsorption an die Aschebestandteile oder durch Reaktion mit den Aschebestandteilen können vorteilhaft durch Zugabe von Kalk zur Kohle vermindert werden.
  • Der auf der frischen Kohle durch Ausfallen in feinster Verteilung abgesetzte Katalysator beschleunigt die Reaktion zwischen Kohle und Wasserdampf ebenfalls wirksam.
  • Im Prinzip ist das Verfahren dieser Erfindung auch auf die Wasserdampfvergasung von Schwerölen, ölrückständen, Olschiefer usw. anwendbar. Das Verfahren sei anhand folgender Beispiele erläutert, ohne damit eine Einschränkung des Anwendungsbereiches zu präjudizieren: Beispiel 1 Bei einem Druck von 600 bar und einer Temperatur von 6600 C wird Wasserdampf, der an Kaliumhydroxid gesättigt ist, mit gemahlenen Braunkohlenbriketts in einem Autoklaven zur Reaktion gebracht. Pro Liter Braunkohlenschüttung entstehen dabei nach Abtrennen des Wasserdampfes in der Minute 4 Liter NTP Gas, das 23 Vol.-% Methan, 0,7 Vol.-% Äthan, 34 Vol.-% Wasserstoff und 42 Vol.-% Kohlendioxid enthält. Außerdem entstehen noch geringe Mengen höherer Kohlenwasserstoffe. Vergleichsweise werden bei gleicher Temperatur und 70 bar in der Minute 2,5 Liter NTP eines Gases, das 46 Vol.-% Wasserstoff, 6 Vol.-% Kohlenoxid, 11 Vol.-% Methan und 37 Vol.-% C02 enthält, pro Liter Braunkohlenschüttung erhalten.
  • Beispiel 2 Bei einem Druck von 400 bar und einer Temperatur von 6300 C wird Wasserdampf, der an Kaliumhydroxid gesättigt ist (ca.
  • 0,16 g/1000 g H20), mit gemahlener Braunkohle in einem Autoklaven zur Reaktion gebracht. Pro Liter Braunkohlenschüttung entstehen dabei in der Minute 2,5 Liter NTP eines Gases, das nach Abzug des Wasserdampfes 20 Vol.-% Methan, 38 Vol.-% Wasserstoff, 41 Vol.- Kohlendioxid und 1 Vol.-% Äthan enthält. Außerdem entstehen noch geringe Mengen an höheren Kohlenwasserstoffen. Vergleichsweise werden bei gleicher Temperatur und 70 bar in der Minute 2 Liter NTP eines Gases, das 4 Vol.-% Methan, 61 Vol.-% Wasserstoff, 34 Vol.-% Kohlendioxid und 1 Vol.- Kohlenoxid enthält, pro Liter Braunkohlenschüttung erhalten.
  • Beispiel 3 Bei einem Druck von 300 bar und einer Temperatur von 7500 C wird Wasserdampf, in dem Natriumhydroxid mit der Sättigungskonzentration gelöst ist, mit gemahlenem Steinkohlenkoks in einem Autoklaven zur Reaktion gebracht. Pro Liter Eoksschüttung entstehen dabei in der Minute 1,9 Liter NTP eines-Gases, das nach Kondensation des Wasserdampfes 1 Vol.-% Methan, 65 Vol.-% Wasserstoff und 33 Vol.-% Kohlendioxid enthält.
  • (AuBerdem entstehen noch geringe Mengen höherer Kohlenwasserstoffe). Vergleichsweise werden bei gleicher Temperatur und 70 bar ohne Natriumhydroxid in der Minute 0,4 Liter NTP eines Gases, das 3 Vol.-% Methan, 59 Vol.-% Wasserstoff, 11 Vol.-% Kohlenoxid und 27 Vol.-% Kohlendioxid enthält, pro Liter Koks schüttung erhalten.
  • Beispiel 4 Bei einem Druck von 300 bar und einer Temperatur von 7700 C wird Wasserdampf, in dem Kaliumhydroxid mit der Sättigungskonzentration gelöst ist, mit gemahlenem Steinkohlenkoks in einem Autoklaven zur Reaktion gebracht. Pro Liter Koksschüttung entstehen dabei in der Minute 6,1 Liter NTP eines Gases, das nach Kondensation des Wasserdampfes 5 Vol.-76 Methan, 60 Vol.-Wasserstoff und 35 Vol.-% Kohlendioxid enthält. Außerdem entstehen noch geringe Mengen höherer Kohlenwasserstoffe. Vergleichsweise werden bei gleicher Temperatur und 300 bar ohne Kaliumhydroxid in der Minute 0,5 Liter NTP eines Gases, das 4 Vol.-% Methan, 58 Vol.-% Wasserstoff, 26 Vol.-% Kohlendioxid und 12 Vol.-% Kohlenoxid enthält, pro Liter Schüttung an gemahlenem Steinkohlenkoks erhalten.
  • Beispiel 5 Bei einem Druck von 70 bar und einer Temperatur von 7500 C wird Wasserdampf, in dem Kaliumhydroxid mit der Sättigungskonzentration gelöst ist, mit gemahlenem Steinkohlenkoks in einem Autoklaven zur Reaktion gebracht. Pro Liter Eoksschüttung entstehen dabei in der Minute 1,6 Liter NDP eines Gases, das nach Kondensation des Wasserdampfes 1 Vol.-% Methan, 64 Vol.-% Wasserstoff, 2 Vol.-% Kohlenmonoxid und 32 Vol.-% Kohlendioxid enthält. Außerdem entstehen noch geringe Mengen höherer Kohlenwasserstoffe. Vergleichsweise werden ohne Anwesenheit von Kaliumhydroxid bei gleicher Temperatur und 70 bar in der Minute 0,4 Liter NTP eines Gases, das 3 Vol.- Methan, 59 Vol.-% Wasserstoff, 11 Vol.-% Kohlenoxid und 27 Vol.-% Kohlendioxid enthält, pro Liter Schüttung an gemahlenem Steinkohlenkoks erhalten.
  • Beispiel 6 Bei einem Druck von 150 bar und einer Temperatur von 8250 C wird Wasserdampf, in dem Kaliumhydroxid bis zur Sättigungskonzentration gelöst ist, mit gemahlenem Steinkohlenkoks in einem Autoklaven zur Reaktion gebracht. Pro Liter Eoksschüttung entstehen dabei in der Minute 5,1 Liter NTP eines Gases, das nach Auskondensation des Wasserdampfes 1,5 Vol.-% Methan, 64 Vol.-% Wasserstoff, 2 Vol.-% Kohlenmonoxid und 32,5 Vol.-% Kohlendioxid enthält. Außerdem entstehen noch geringe Mengen höherer Kohlenwasserstoffe. Vergleichsweise werden ohne Anwesenheit von Kaliumhydroxid bei gleicher Temperatur und 150 bar in der Minute 1,2 Liter NTP eines Gases, das 2 Vol.-% Methan, 61 Vol.-% Wasserstoff, 11 Vol.-% Kohlen monoxid und 26 Vol.-% Kohlendioxid enthält, pro Liter Schüttung an gemahlenem Steinkohlenkoks erhalten.
  • Beispiel 7 Bei einem Druck von 300 bar und einer Temperatur von 8250 o wird Wasserdampf, in dem Kaliumhydroxid mit der Sättigungskonzentration gelöst ist, mit gemahlenem Steinkohlenkoks in einem Autoklaven zur Reaktion gebracht. Pro Liter Koksschüttung entstehen dabei in der Minute 10,3 Liter NTP eines Gases, das nach Auskondensation des Wasserdampfes 1,8 Vol.-% Methan, 64 Vol.-% Wasserstoff, 1,55 Vol.-% Kohlenmonoxid und 32,7 Vol.-% KohlendioxiG enthält. Außerdem entstehen noch geringe Mengen höherer Kohlenwasserstoffe. Vergleichsweise werden ohne Anwesenheit von Kaliumhydroxid bei gleicher Temperatur und 300 bar in der Minute 1,6 Liter NTP eines Gases, das 2,5 Vol.-% Methan, 62 Vol.-% Wasserstoff, 6 Vol.-% Eohlenmonoxid und 29,5 Vol.-% Kohlendioxid enthält, pro Liter Schüttung an gemahlenem Steinkohlenkoks erhalten.
  • Beispiel 8 Bei einem Druck von 600 bar und einer Temperatur von 6200 C wird eine wässrige Amoniaklösung, die zu 11 Gew.-% aus NH3 besteht, mit gemahlener Braunkohle in einem Autoklaven zur Reaktion gebracht. Pro Liter Braunkohlenschüttung entstehen dabei pro Minute 0,85 Liter NTP eines Gases, das 38 Vol.-% Wasserstoff, 42 Vol.- Kohlendioxid, 14 Vol.-% Methan und 6 Vol.-% Äthan enthält. Außerdem entstehen noch geringe Mengen an höheren Kohlenwasserstoffen. Vergleichsweise werden bei der gleichen Temperatur und dem gleichen Druck ohne Ammoniak in der Minute 0,5 Liter NTP eines Gases, das 32 Vol.-% Wasserstoff, 43 Vol.-% Kohlendioxid und 25 Vol.-% Methan enthält, pro Liter Braunkohlenschüttung erhalten.
  • - Patentansprüche -

Claims (8)

  1. P a t e n t a n s p r U c h e li Verfahren zur Vergasung fossiler Brennstoffe mit Wasserdampf bei erhöhten Drucken und Temperaturen, dadurch gekennzeichnet, daß hochgespannter Wasserdampf verwendet wird, in dem geeignete Katalysatoren gelöst sind.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserdampfdruck 50 bis 600 bar, vorzugsweise 70 bis 300 bar, beträgt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysatoren, die in hochgespanntem Wasserdampf löslich sind, Salze der Alkalimetalle, vorzugsweise Borate, Carbonate und/oder Hydroxide, verwendet werden.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysatoren, die in nochgeæpalmtem Wasserdampf löslich sind, die Borate, Carbonate und Hydroxide des Kalituns verwendet werden.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysator Ammoniak , Borate und/oder Carbonate des Ammoniaks verwendet werden.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die im hochgespannten Wasserdampf löslichen Katalysatoren im Gemisch verwendet werden.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem zur Vergasung gelangenden Brennstoff Kalk beigemischt wird, um eine Reaktion der Katalysatoren mit den Aschebestandteilen bzw. eine chemische Adsorption derselben an den Aschebestandteilen zu verhüten.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergasung bei Temperaturen von 500 bis 11000 C, vorzugsweise bei Temperaturen von 600 bis 9000 C, durchgeführt wird. / -
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