134955. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szénhidrogének bontására, főleg szintézisipari célokra
2 134955. natosítjuk éis a bontás hőszükségletét az ott renueíkezésre álló hőfelesíeggei fedezzük, amelyet az: aknáskemencén kívül egyáltalában nem vagy. csak lényegesen kisebb ha-5 tásfokkal hasznosíthatunk. Az aknáskemencékből távozó törokgázok hőmérséklete u. i. sok esetben, így különösen nagy fűtőértékű tüzelőszer, mint pl. kis hamu- és nedvességtartalmú kőszén, antracit, koksz, 10 faszén, stb. elgázosítása esetén, 600 C°-tól egészen 1100 C°-ig terjed, mknellett a torokgázoknak ez a hőtartialma rendszerint el is vész, mert ritkán építik össze a gázfejlesztőt a fogyasztóval. Ez az eset ál' 15 fenn példának okáért a folytonos üzemű vízgázfejlesztőknél, amilyen a kettőgázgenerátor, a Píntsch—Hillebrand-generátor Ktb., és különösen a bejelentők 104905 és 113654 sz. korábbi szabadalmaiban védett 20 eljárások kivitelére alkalmas gázfejlesztőknél és nagyolvasztóknál, ahol az aknáskemence igen nagy hatásfoka következtében a torokgázok hőmérséklete az 1100 C°-ot is elérheti, ha nem gondoskodunk a 25 kemencébe helyezett olyan folyamatokról, amelyek hőmegkötők, illetőleg hőfogyasztók. Ebből az alapgondolatból kiindulva, a találmány szerinti eljárás az, hogy a bon-30 tandó szénhidrogéneket — hidegen vagy foko.zott hőmérsékleten — valamely aknáskemencének a szélbevezetési öv felett fekvő és a gázbontáshoz alkalmas (600— 1800 C°) hőmérsékletű övébe juttatjuk, 35 ahol a jelenlévő szén, illetőleg hamu, mint katalizátor, valamint adott esetben a jelenlévő gázok és/vagy gőzök hatására túlnyomóan 'hőíogyasztó (szekundér) bontási reakciók játszódnak le, amelyeknek hő-40 szükségletét a szél behatására végbement hőtermeiő (primer) reakciók fölös hőmenynyisége, az aknásikemencéből távozó torokgázok szabad hőmennyiségéneik rovására, fedezi. 45 Az eljárás foganatosításánál az aknáskemence nevezett övébe a szénhidrogénekkel együtt a bontást elősegítő gázokat és/vagy gőzöket, mint oxigént, széndioxi-' dot, vízgőzt, juttathatunk, továbbá a 50 szénhidrogének bontására a primer reakciókból származó vagy a széllel bevitt gázokat és/vagy gőzöket is felhasználhatjuk... Az alábbiakban példaképen olyan hőfogyaszó reakciókát közlünk, amelyek metán-55 nak a találmány szerinti bontásánál 'felléphetnek, mimellett az egyes reakciók hőfogyasztását is feltüntettük: keal —. 18200 1 — 47500 2 — 37460 3 60 — 57É00 4 — 37400 5 —152600 6 Emellett a metánbontásnál esetleg hőtermeiő reakciók is felléphetnek, amilyen 65 péídául kcal 2CH4 0 2 = 2CO + 4Hä +20200 7 A találmány egyik különös előnye, hogy az 1 alatti reakció szerint is dolgozhatunk, mert ez esetben a kiváló (C) nem- 70 csak hogy nem okoz nehézséget, 'hanem a lefelé vonuló tüzeiőszeríhez hozzátapadva, annak (C)-tartalmát növeli és a reakciókban éppen úgy részt vesz, mint a tüzelőszer többi (C)-je. 75 . A bontandó szénhidrogén-mennyiséget természetesen fokozni lehet,_ ha a szénhidrogéneket és az esetleges járulékos gázokat előmelegített állapotban, fokozott hőmérsékleten visszük a reakciós térbe. 80 Az előmelegítés céljára előnyösen alkalmazhatjuk azt a megoldást — különösen ha a fenthivatkozott korábbi szabadalmaink szerint, ú. n. oxigénes gázfejlesztővel vagy nagyolvasztóval dolgozunk vagy ha oxi- 85 gén egyébként is rendelkezésre áll —, hogy a bontandó szénhidrogéneket vagy azok egy részét az aknáskemencéTbez kapcsolt külön elégési térben előnyösen vízgőzzel telített oxigénnel vagy oxigénben 90 dúsított levegővel tökéletlenül elégetjük és az égéstermékeiket, az elégetlen szénhidrogénekkel együtt, az aknáskemence fentnevezett övébe juttatjuk. Ez esetben a metánra vonatkoztatott reakció például a következő 95 lehet: 6CH4 + 2O2 + H2 O = C-(-5C0 + 13H!! 8 Bár a jelenlévő szén, illetőleg szénihamu katalitos hatása a- szénhidrogén-bontáshoz rendszerint elegendő, szükség esetén- mégis 100 alkalmazhatunk magában véve ismert reakciógyorsító katalizátorokat, amelyeket akár oldat alakjában vihetünk rá a tüzelőíányagra, akár pedig ahhoz szilárd állapotban hozzákeverhetünk. Ilyen reakciógyor- 105 eító katalizátorok például nikkel, molibdén vagy ezek sói. Amint a fentiekből kitűnik, a találmány segítségével a szénhidrogének bontására — általá|ban (külön hptermelés néÜkül — 110 az aknáskemencékben rendelkezésre álló és CH4 = C + 2 H2 CH4 + Ha O = CO + 3 H2 CH4 + 2Hs O = C02 + 4H 2 CH4 + C03 = 2 CO + 2 H2 3 CH4 + C0 2 -f-0 2 = 4 CO + 6 Ha 3CH4 ±CO, + 2H 4 O=4C0 + 8H,
