141517. lajstromszámú szabadalom • Gázátalakító eljárás
Megjelent 1952. évi szeptember hó 1-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 141.517. SZÁM. 12. g. OSZTÁLY.'— E-5832. ALAPSZÁM. Gázátalakító eljárás. Esztergály Ferenc oki. gépészmérnök, Budapest A 'bejelentés napja: 1942. október 1. Az ismeretes gázátalakító eljárásoknál az átalakítás módja általában nem gazdaságos, az átalakuló gáz vagy gőz teljes egészében nem hasznosítható, így többek között hőközléssel való gázátalakításnál, pl. földgzából hőbontással nyert hidrogéngáz gyártásánál, a H2 egy része a keletkező szilárd maradékban az átalakulás folyamából kiválik (krakkolódik). Hidrogéngáz gyártásánál szokásos, az átalakulás folyamában a kiválást megakadályozó vízgőzbevezetéssel viszont a szén-alkotó CH4 + H 2 0 = CO + 3H2 H2 0 + CO = C02 + H 2 CH4 + 2H 2 0 = C0 2 + 4H 2 — 37750 Kcal folyamatnak megfelelően C02 -vé ég el, mimellett azonban serkentő alkalmazása nélkül a CO képződés mérve legfeljebb 25%. Kontakt bontással való korom (carbon black) előállításánál pedig az átalakuló gáz hidrogéntartalma teljesen és a szénalkotó is 80%-ánál nagyobb mértékben elég. Ugyanígy pl. H2S-ből való elemi kén (S) gyártására ismeretes eljárásoknál a hidrogén teljes egészében elég. Szintézissel való gázátalakításnál általában a szintézishez szükséges gázösszetétel elégése veszteséggel jár, amelyet a maradékgáz még tovább növel. Az ily módon való gázátalakítás veszteséges és lehetősége is korlátozott; így pl. szintézis maradékgáz, hazánkban nagy mennyiségben feltárt C02 -dús földgáz, H2 S, illetve kénhidrogén-tartalmú gáz át sem alakítható. A találmány a gázátalakítási folyamatokat e hátrányoktól mentesíti, amennyiben a gázátalakítása a kívánt átalakulás kapcsolatainak megfelelő alkotók egymásközti egyensúlyáriak hőfokán, a kapcsolatokon kívül álló alkotók kiválása mellett hajtja végre és a reakciós folyamatot akár a kiválás mérvének, előnyösen a hőközlésnek, a nyomás, és térfogatviszonynak, továbbá az átvonulás módjának megváltoztatásával, akár pedig serkentő alkalmazásával tetszésszerint beállítja és így veszteség nélküli átalakításra nyújt módot. Példák: 1. Szintézis maradékgáz átalakítására folytatott kísérleteknél kitűnt, hogy pl. C02 = 12,0 térfogat % 02 = 0,3 térfogat % CO =28,2 térfogat % CH4 = 0,7 térfogat % H2 =56,4 térfogat % N2 = 2,4 térfogat % összetételű kiindulási gáz szintézis utáni maradékában, azaz C02 =47,0 térfogat % Cn H m = 1,1 térfogat % 02 = 0,2 térfogat % CO = 8,4 térfogat % CH4 =23,4 térfogat % H2 = 11,6 térfogat % N2 = 8,3 térfogat % összetételű szén (C) tartalomban dúsult maradékgázban a találmány szerint a résznyomások az alkotók egymásközti viszonyának megváltoztatásával úgy szabályozhatók, hogy a szén-alkotó fölös része egyensúlyon kívül marad és elemiszén (C)-ként válik ki, továbbá a gázban maradó szén-alkotó éghető s nem éghető kapcsolatainak aránya is beállítható úgy, hogy az átalakult maradékgáz a szintézis folyamába való visszataplálásra alkalmas. A visszatáplálásakor az ismeretes szintézisek folyamához szükséges hidrogén és szénmonoxid, arány H2 : CO = 2:1 konverzióval vagy H2 pótlásával előnyösen beállítható. Ezek alapján a maradékgáz találmány szerinti átalakítása C02 -f CH 4 = 2C + 2H 2 0 és C0 2 + CH 4 = 2CO + 2H2 határfolyamatok között, a kívánt visszataplálásra alkalmas gázzá való átalakulásnak megfelelő alkotó-eloszlás egyensúlyának hőfokán, a példaként választott esetben 1100 C°-on, 256,463 Kcal/m3 hőközléssel, 0,132 kg/s szén-fölösleg elemiszénkénti kiválásával megy végbe. Így ezen, az ismeretes eljárásokkal gazdaságosan át nem alakítható maradékgázból a találmány szerinti gázátalakító eljárással köbméterenként 1,4 m^.
