DE617645C - Verfahren zur Herstellung von zur Ammoniaksynthese geeigneten Stickstoff-Wasserstoff-Gemischen aus bituminoesen Brennstoffen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von zur Ammoniaksynthese geeigneten Stickstoff-Wasserstoff-Gemischen aus bituminoesen Brennstoffen

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DE617645C
DE617645C DE1930617645D DE617645DD DE617645C DE 617645 C DE617645 C DE 617645C DE 1930617645 D DE1930617645 D DE 1930617645D DE 617645D D DE617645D D DE 617645DD DE 617645 C DE617645 C DE 617645C
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Dr Heinrich Buetefisch
Dr Christian Schneider
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Description

121I163.30
Die für die Ammoniaksynthese benötigten Gasgemische werden in der Regel in der Weise gewonnen, daß Wasserstoff und Stickstoff einzeln hergestellt und -dann im entsprechenden Verhältnis gemischt werden. Für diesen Zweck sind getrennte Apparate notwendig, zu denen, falls für die Vergasung· bituminöse Brennstoffe verwendet werden, noch besondere Einrichtungen zur Reinigung der Gase von flüssigen Kohlenwasserstoffen erforderlich sind.
Es wurde nun gefunden, daß man in einem Arbeitsgang und in einer einzigen Apparatur aus bituminösen Brennstoffen ein Wasserstoff Stickstoff-Gemisch herstellen kann, das direkt zur Ammoniaksynthese verwendbar ist.
Gemäß der Erfindung wird in der Weise gearbeitet, daß Schwelung und evtl. Trocknung der bituminösen Brennstoffe sowie die
ao Vergasung der Schwelrückstände in einem Schacht auf horizontalen oder wenig geneigten und übereinanderliegenden Rosten so vorgenommen wird, daß die heißen Gase dieRoste von unten nach oben unter Aufwirbelung des Gutes durchstreichen, während der Brennstoff den Gasen entgegen von oben nach unten über die einzelnen Roste hinweg den Schacht durchwandert, wobei man die Vergasungsmittel und Mittel zur Umsetzung der gasförmigen Kohlenwasserstoffe in solchen Mengen einführt, daß das gewonnene Gasgemisch bei Verarbeitung in an sich bekannter Weise, und zwar durch Abtrennung kondensierbarer Bestandteile und durch unvollständige Verbrennung der in dem Gasgemisch enthaltenen Kohlenwasserstoffe sowie Umsetzung des gebildeten Kohlenoxyds mit Wasserdampf und Abtrennung der Kohlensäure ein Stickstoff-Wasserstoff-Gemisch ergibt, das unmittelbar " für die Ammoniaksynthese benutzt werden kann.
Die Zusammensetzung des Vergasungsmittels, das z. B. aus einem Gemisch von mit Sauerstoff angereicherter Luft und Wasserdampf bestehen kann, sowie die Zusammen-Setzung des zur teilweisen Verbrennung der in dem entstandene Gase enthaltenen Kohlenwasserstoffe benötigten sauerstoffhaltigen Gase, als welches z. B. Sauerstoff verwendet werden kann, richtet sich bei diesem Prozeß lediglich nach der gewünschten Stickstoff-Wasserstoff-Zusammensetzung des Endgases und kann auf Grund vorhergehender Berechnungen und durch entsprechende Versuche eingestellt werden.
Die Vorteile des Verfahrens bestehen nicht nur in einer erheblichen Vereinfachung der Apparatur, sondern vor allem auch darin, daß es auf diese Weise möglich ist, in einem einzigen Arbeitsgang im kontinuierlichen Be-
*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:
Dr. Christian Schneider und Dr. Heinrich Bütefisch in Leuna, Kr. Merseburg.
trieb aus1 bituminösen Brennstoffen Wasserstoff-Stickstoff-Gemische herzustellen, die direkt zur Ammoniaksynthese verwendbar sind, daß ferner der Brennstoffverbrauch äußerst gering ist und daß das gesamte im Brennstoff enthaltene Bitumen als Teer von vorzüglicher Beschaffenheit gewonnen werden kann.
Die Verbindung· der Gewinnung von Stickstoff-Wasserstoff-Gemischen mit der gleichzeitigen Schwelung von Brennstoffen hat den weiteren Vorteil, daß eine weitgehende Ausnutzung der fühlbaren Wärme' des bei der Wassergasreaktion unzersetzt gebliebenen Wasserdampfes zur Schwelung ermöglicht wird.
Die Erfindung liegt in der Vereinigung von verschiedenen an sich bekannten Verfahren zu einem kontinuierlich durchführbaren neuen Verfahren, das im Gegensatz zu den bisher bekannten Arbeitsweisen die Frage der Gewinnung von Gasgemischen für die Ammoniaksynthese aus bituminösen Brennstoffen in überraschend einfacher und wirtschaftlicher Weise löst.
Die Zeichnung stellt eine Anlage zur Ausführung der Erfindung dar.
Einem durch mehrere Roste (Ji1, R2, R3, Rit i?&) in verschiedene Behandkingszonen unterteilten Schachtofen A wird aus- einem.Vorratsbunker F durch eine Schnecke G der Brennstoff, z. B. vorgetrocknete Braunkohle, zugeführtIn den Schachtofen wird durch, den Stutzen E unter dem untersten Rost R1 das Vergasungsmittel eingeführt, das aus.einem Gemisch von mit Sauerstoff 'angereicherter • Luft und Wasserdampf besteht. Hier wind die aus der Braunkohle entstandene Grude restlos vergast. Die Vergasungstemperatur auf dem RoSiR1 beträgt dabei etwa 900°, und, der Abstand von dem Rost R2 ist so bemessen, daß die mit unzersetztem Wasserdampf beladenen Vergasungsgase mit etwa Soo° durch den RoStK2. treten. Mit diesen Gasen erfolgt nun die Schwelung und die Austreibung des restlichen Wassergehaltes der Kohle auf den Rosten R2, Rs, R4, R5, Die Roste können aus feuerfesten Platten hergestellt sein,, die so dicht nebeneinanderliegen, daß schmale Schlitze entstehen, die zwar die Gase aber nicht den Brennstoff hindurchlassen.
Das mit den Schwelprodukten beladene Gasgemisch wird dann in einer im oberen Teil des Schachtes S angeordneten Entstaubungsanlage entweder nach Art der Cyclonenentstaubung oder auf elektrostatischem Wege von dem mitgeführten Staub' befreit und verläßt den Schachtofen .bei H mit einer Temperatur von etwa 2500. Das Gemisch von Gasen, Wasserdampf und Teerdämpfen durchwandert hierauf eine Kondensationsanlage B, in welcher nach den in der Schweltechnik üblichen Verfahren wasserfreier Teer, Benzine und Schwelwasser aus den Gasen entfernt wird. Die die Kondensationsanlage verlassenden, auf etwa 200 abgekühlten Gase enthalten nun noch einen gewissen Prozentsatz gasförmiger Kohlenwasserstoffe. Zur Entfernung dieser Kohlenwasserstoffe wird das Gasgemisch in einem Nachverbrennungsraum D mit einem Sauerstoff-Stickstoff-Gemisch umgesetzt, nachdem es zuerst in einem Wärmeaustauscher C auf höhere Temperatur gebfacht wurde. Es tritt bei / in den Wärmeaustauscher C ein, den es im Gegenstrom zu den heißen, aus dem Nachverbrennungsraum kommenden Gasen durchströmt und bei K mit einer Temperatur von etwa 7500 verläßt. Hierauf tritt es bei L in den Nachverbrennungsraum ein. Durch die bei der Nachverbrennung frei werdende Reaktionswärme wird das Gasgemisch stark erhitzt und verläßt den . Nachverbrerinungsraum D bei M mit etwa 11000. Es tritt dann bei N in den Wärmeaustauscher C ein, den es, auf 250° heruntergekühlt, bei O wieder verläßt. Das so· gewonnene Mischgas wird nun in bekannter Weise durch Umsetzung mit Wasserdampf von Kohlenoxyd befreit und .die dabei sich bildende Kohlensäure in bekannter Weise go aus dem Gase entfernt. Das übrigbleibende Stickstoff-Wasserstoff-Gemisch läßt sich ohne weitere Behandlung direkt zur Amrnoniaksynthese verwenden.
Beispiel
In der oben beschriebenen Anlage wurde mitteldeutsche, auf etwa 8 bis io°/o Wassergehalt vorgetrocknete Braunkohle verarbeitet. Die Braunkohle, die in bekannter Weise in einer Dampf- oder Feuergastrockenanlage getrocknet worden war, besaß einen durchschnittlichen Wassergehalt von 8,4% und ergab 14.9% Teer.
Zur Vergasung wurden je Tonne vorgetrocknete Braunkohle 428m3 mit Sauerstoff angereicherter Luft mit einem Sauerstoffgehalt von 43,8% und 62*2 kg Wasserdampf verwendet.
Die Ausbeute an hochwertigem, wasserfreiem Schwelteer betrug 142 kg je Tonne vorgetrockneter Braunkohle.
Nach Abscheidung von Teer, Benzinen und Schwelwasser verblieben 1380m3 Gas nachfolgender Zusammensetzung: 20,2% CO2, 22,i°/0 CO, 36,o%H2, 17,90IoN2, x,o%H2S, 2,8% Kohlenwasserstoffe.
Zur unvollständigen Verbrennung der Kohlenwasserstoffe wurden 58,3 m3 eines Sauerstoff-Stickstoff-Gemiscfaes mit einem Gehalt von 79,2 % Sauerstoff benötigt. Dabei wurden m3 eines Gases von folgender Zusammensetzung: 19,7% CO2, 25,5% CO, 35,0% H2,
ΐ8,7ο/οΛΓ2, 1,O9I0 H2S, 0,10I0CH1 erhalten. Dieses Gas wurde durch Umsetzung mit Wasserdampf von Kohlenoxyd befreit. Nach Entfernung der dabei erhaltenen Kohlensäure wurde ungefähr die gleiche Menge (1400 m3) eines für die Ammoniaksynthese direkt verwendbaren S tickstoff- Wasserstoff-Gemisches mit etwa 75% Wasserstoff erhalten.

Claims (1)

  1. Patentanspruch :
    Verfahren zur Herstellung von für die Ammoniaksynthese geeigneten Stickstoff-Wasserstoff-Gemischen aus bituminösen Brennstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwelung und evtl. Trocknung der Ausgangsstoffe sowie Vergasung bzw. Verbrennung der Brennstoffe in einem Schacht auf horizontalen oder wenig geneigten und übereinanderliegenden Rosten so vorgenommen wird, daß die heißen Gase die Roste von unten nach oben unter Aufwirbelung des Gutes durchstreichen, während der Brennstoff den Gasen entgegen von oben nach unten über die einzelnen Roste hinweg den Schacht durchwandert, und daß die Vergasungsmittel und Mittel zur Umsetzung der gasförmigen Kohlenwasserstoffe in solchen Mengen eingeführt werden, daß das gewonnene Gasgemisch bei Verarbeitung in an sich bekannter Weise, und zwar durch Abtrennung kondensierbarer Bestandteile und durch unvollständige Verbrennung der in dem Gasgemisch enthaltenen Kohlenwasserstoffe sowie Umsetzung des gebildeten Kohlenoxyds mit Wasserdampf und Abtrennung der Kohlensäure ein Stickstoff-Wasserstoff-Gemisch ergibt, das unmittelbar für die Ammoniaksynthese benutzt werden kann. '
    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
DE1930617645D 1930-05-02 1930-05-02 Verfahren zur Herstellung von zur Ammoniaksynthese geeigneten Stickstoff-Wasserstoff-Gemischen aus bituminoesen Brennstoffen Expired DE617645C (de)

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