CH277655A - Verfahren und Einrichtung zur thermischen Behandlung von Kohlenwasserstoffen. - Google Patents

Description

  Verfahren und Einrichtung zur thermischen Behandlung von     Kohlenwasseratoffen.            flegenatand    der Erfindung ist ein Verfah  ren und eine Einrichtung zur thermischen Be  handlung einer Charge von flüssigen Kohlen  wasserstoffen in der Dampfphase bei relativ  hohen Temperaturen, das heisst bei Tempera  turen, bei welchen wahrscheinlich eine Kohle  hildung stattfindet.  



  Bei der thermischen Behandlung von flüs  sigen     Kohlenwasserstoffen    ist. es bekannt, die       Kohlenwasserstoffe    in der Dampfphase gleich  zeitig durch eine Anzahl von Reaktionsge  fässen zu leiten, welche in einem     gemeinsamen     Ofen auf die erforderliche Temperatur erhitzt  werden. In solchen Fällen ist es üblich, einen  einzigen Verdampfer zu     verwenden,    welche  sämtliche Reaktionsgefässe durch ein gemein  sames Kopfstück speist.  



  Das erfindungsgemässe Verfahren     mir          theimisehen    Behandlung einer Charge von  flüssigen     Kohlenwasserstoffen    in der Dampf  phase bei relativ hohen Temperaturen ist. da  durch     gekennzeiehnet,    dass die flüssige Charge  von einer gemeinsamen Quelle durch ge  trennte Zuführungsrohre einer     Anzahl    von  Verdampfern zugeleitet     wird,    und der in  diesen     erzeugte    Dampf ebenfalls durch ge  trennte Zuführungsrohre einer Anzahl von  Reaktionsgefässen     zugelegt    wird, welche auf  die zur thermischen Behandlung erforder  liche Temperatur in einem gemeinsamen Ofen  erhitzt werden, und zwar in der Weise,

   dass  von der gemeinsamen Versorgungsquelle eine  getrennte Zuführungsleitung bis zu jedem    Reaktionsgefäss vorhanden ist, wobei in der  Zuführungsleitung zu jedem Reaktionsgefäss  an einem Punkt zwischen der gemeinsamen  Quelle und dem entsprechenden Verdampfer  ein Organ     zur    Regelung des     Zuflusses    der  Charge eingebaut.     ist.     



  Die Produkte von jedem Reaktionsgefäss  werden     zweekmässig    am Ausgang jedes Reak  tionsgefässes sofort. durch Einführen eines  Kühlmittels, z. B. Wasser, abgekühlt. und ge  langen durch ein     Auslassrohr    zu dem gemein  samen Ableitungsrohr     und    durch dieses zu  einem Pechtopf.  



  Beim erfindungsgemässen Verfahren wird  der     Zufluss    zu jedem Reaktionsgefäss an einer  kalten Stelle geregelt, wo das Ausgangsmate  rial     noeh    im flüssigen     ZiLstand    sieh befindet.  Hierdurch wird eine genauere und     gleiehmä.ssi-          gere        Einstellung    des Zuflusses zu jedem Reak  tionsgefäss und damit der Reaktionsbedingun  gen in jedem einzelnen Reaktionsgefäss er  möglicht als beim bisher üblichen Verfahren.  Zudem besteht der Vorteil, dass eine über  mässige     Kohlebildung    in irgendeinem der Re  aktionsgefässe leichter     vermieden    werden kann.  



  Ferner kann die     Speisung    jedes Reaktions  gefässes in der Weise geregelt. werden, dass  praktisch     konstante    Temperaturen in den Re  aktionsgefässen aufrechterhalten werden.  Sollte in einem der Reaktionsgefässe die Tem  peratur zu hoch ansteigen, so kann die Zu  fuhr zu diesem Reaktionsgefäss erhöht wer  den, wodurch die Temperatur ermässigt wird.      Sollte die Temperatur zu gering werden, so  wird der     Zufluss    vermindert, wodurch die  Temperatur erhöht wird.  



  Die erfindungsgemässe Einrichtung zur  Durchführung des Verfahrens ist gekenn  zeichnet durch einen Behälter für die flüssige  Charge, eine Anzahl von Verdampfern und  eine entsprechende Anzahl von Reaktions  gefässen, wobei diese letzteren in einem ge  meinsamen Ofen angeordnet sind, ferner ein  getrenntes Zuführungsrohr von dem genann  ten Flüssigkeitsbehälter zu jedem Verdampfer  sowie von jedem Verdampfer zu dem zuge  hörigen Reaktionsgefäss, wobei in jedem der  Zuführungsrohre von dem Flüssigkeitsbehäl  ter zu den Verdampfern ein Regelorgan ein  gebaut ist, womit der     Zufluss    zu jedem Reak  tionsgefäss einzeln geregelt werden kann.  



  Die Verdampfer der erfindungsgemässen  Einrichtung werden vorzugsweise in einem       Zemeinsanien    Ofen     angeordnet.     



  Eine Ausführungsform der erfindungsge  mässen Einrichtung ist in den beiliegenden  Zeichnungen schematisch dargestellt.  



       Fig.    1 ist. ein schematischer Aufriss der  Einrichtung.  



       Fig.    2 zeigt. einen Schnitt. durch den Ofen.  Der     rohrförmige    Flüssigkeitsbehälter 10  wird mit der Charge von flüssigen     Kohlen-          wasserstoffen    unter Druck gespeist. Er ist.  durch die Zuführungsleitungen 1.1 mit den  Verdampfern 12 verbunden, welche ihrerseits  durch die Zuführungsleitungen 13 mit den  Reaktionsgefässen 14     verbunden    sind. Ge  nannte Reaktionsgefässe 14 sind in einem     ge-          nfeinsamen    Ofen 15 angeordnet, welcher mit  den öl- oder Gasbrennern 16 geheizt wird.

    Die Verdampfer 12 sind in einer gemeinsamen       Heizkammer    17 angeordnet, welche durch die  Abgase des Ofens 15 geheizt wird, die der ge  nannten Heizkammer     zugeführt.    werden durch  die Kanäle 18, 19 und über die     Prallwand    20.  Die verbrauchten Abgase werden sodann  durch die Kanäle 21, 22 dem Hochkamin zu  geleitet. Jedes der Reaktionsgefässe 14 ist mit  einem     Auslassrohr    23 versehen, welches mit.  dem     gemeinsamen    Ableitungsrohr 24 verbun  den ist. Vom Ableitungsrohr     24    gelangen die    Reaktionsprodukte zu einem nicht     gezeigten     Pechtopf und weiter zu den ebenfalls nicht  gezeigten Kühlern. Am.

   Ausgang der Reak  tionsgefässe sind Mittel zum     Einführen    von  Wasser oder einem andern geeigneten Kühl  mittel vorhanden, um die Reaktionsprodukte  abzukühlen.  



  Jede der Zuleitungen 1.1 ist. mit einem  Ventil 26, einem     Durehflussanzeiger    27, einem  zweiten Ventil 28 und einem     -Manometer    29  versehen. Jede der Zuleitungen     1.1    ist ferner  mit einer     Ansehlussleitun#    30 zur Zufuhr von  Wasserdampf und Luft \aus den Rohren 40  bzw. 41 und mit einer     Ansehlussleitung    31 zur  Zufuhr von Wasser versehen. Die Rohre 40  und     41    sind mit.     Durehflussmessgeräten    ver  sehen (42, 43).  



  Die     Auslassrohre    23 der Reaktionsgefässe       sind    mit Ventilen 32 ausgerüstet und mit Ab  leitungen 33 verbunden,     welche    über die Ven  tile 34 zu dem Ableitungsrohr 35 führen,  welches mit dein Schornstein 36 verbunden ist.  



       Unterhalb    der Verdampfer 12 ist. ein mit  Abwärme geheizter Dampfkessel 37 angeord  net.  



  Die Reaktionsgefässe 14 sind am untern  Ende starr befestigt,     dagegen    können sie sich  am obern Ende frei ausdehnen. Es können am  obern Ende der Reaktionsgefässe die     Expan-          sionsmesser    38 montiert werden, um die Tem  peraturverhältnisse in den Reaktionsgefässen  zu kontrollieren. Die Angaben der     genannten          Messinstrumente    38 können z. B. durch Bow  denzüge auf einen Punkt. in der Nähe der  Ventile 26 übertragen werden.

   Anderseits  können auch     P@-rometer    an verschiedenen  Punkten im Reaktionsgefäss montiert und die       Messwerte    auf einen Punkt nahe am zugehöri  gen     Regelorgan        übertragen    werden.  



  Die Zuführungsrohre 1.3 zu den Reaktions  gefässen 14 sind in den Kanälen     44,    45 oben  an beiden Seiten des Ofens 15 montiert.  



  Obwohl in der Zeichnung gerade rohrför  mige Reaktionsgefässe dargestellt sind, können  sie auch die form von Rohrschlangen haben  und einen beliebigen     geeigneten    Querschnitt  aufweisen.      Im Betrieb werden getrennte Ströme flüs  siger     Kohlenwasserstoffe    vom rohrförmigen  Behälter 10 durch die Zuleitungsrohre 11 den  Verdampfern 12 zugeführt, wo das Ausgangs  material verdampft und gegebenenfalls auch  überhitzt wird. Die entwickelten Dämpfe wer  den sodann in getrennten Strömen mittels der  Zuführungsrohre 13 den Reaktionsgefässen 14  zugeleitet, welche im Ofen 15 auf die ge  wünschte Temperatur erhitzt. werden.  



  Die in den Reaktionsgefässen gebildeten  Reaktionsprodukte werden am Ausgangsende  derselben durch die     Einspritzv        orrichtungen    25  mit. einer in feiner Verteilung zugeführten  Flüssigkeit abgekühlt (gelöscht) und gelan  gen sodann durch die     Auslassrohre    23 in das  gemeinsame     Auslassrohr    24 und von dort zu  dem     Peehtopf    und den     Kühlern.     



  Die Regelung des Zuflusses zu jedem Re  aktionsgefäss 14     erfolgt    mittels den Ventilen  26, wobei die jedem     Reaktionsgefäss        zuge-          f        ührte        -Menge    durch die     Durchflussmesser    27  kontrolliert wird. Der     Zufluss    zu den Reak  tionsgefässen wird im allgemeinen konstant  gehalten, doch kann sie auch entsprechend  geregelt werden, um praktisch konstante Tem  peraturen aufrechtzuerhalten, wenn Anzei  chen vorhanden sind, dass die Arbeitstempera  tur über die gewünschten Grenzen hinaus fällt  oder steigt.  



  Ferner dienen die Manometer 29 dazu, die  Zustände in den Reaktionsgefässen zu kon  trollieren. Sollte der Rückdruck in irgend  einem Reaktionsgefäss übermässig hoch wer  den, zufolge Verstopfung durch abgelagerte  Kohle, so kann das betreffende Reaktions  gefäss durch Schliessen der zugehörigen Ven  tile 26 und 32 ausser Betrieb gesetzt werden,  worauf an Stelle von     Kohlenwasserstoffen     durch die entsprechende Zuführungsleitung  11 aus dem zugehörigen Rohr 30 Wasser zu  geführt wird, um ein     Überhitzen    des verstopf  ten Reaktionsgefässes zu verhindern. Die     übri-          g-en    Reaktionsgefässe bleiben in Betrieb.

   An  Stelle von Wasser kann dem verstopften Re  aktionsgefäss auch Luft und Wasserdampf  mittels der zugehörigen     Zufuhrleitung    11 aus  dem entsprechenden Rohr 30 zugeführt wer-    den, um die abgelagerte Kohle abzubrennen,  während die übrigen Reaktionsgefässe normal  weiterarbeiten. Wird einem Reaktionsgefäss  Wasser oder Dampf und Luft zugeführt, so  wird dasselbe durch das Rohr 34 und das Ab  leitungsrohr. 35 direkt mit dem Schornstein  verbunden zwecks Entfernung der Reaktions  produkte.

   Anderseits kann das Rohr 40 auch  mit. einer Quelle von     inertem    Gas verbunden  werden, so     da.ss    mit dem     inerten    Gas ver  dünnte Luft durch die Rohre 30     in    die Reak  tionsgefässe 14 eingeleitet     wird    zum Abbren  nen der     Kohleablagerung.     



  Wenn alle oder eine Mehrzahl der Reak  tionsgefässe einen übermässigen     Rückdruek     aufweisen, so kann die Zufuhr der Charge ab  Uestellt     und    Schritte eingeleitet werden, um  die abgelagerte Kohle abzubrennen durch Lei  tung von Luft gemischt mit Wasserdampf  oder     inertem    Gas     durch    die     Reaktionsgefässe.     Auch in diesem Fall werden die Reaktions  produkte durch das     Ableitungsrohr    35 dem  Schornstein zugeführt.  



  Es ist ersichtlich, dass die beschriebene  Einrichtung eine genaue Regelung der Zu  fuhr zu jedem Reaktionsgefäss ermöglicht und  ferner, dass, wenn ein oder mehr Reaktions  gefässe ausser Betrieb gesetzt werden müssen,  keine Notwendigkeit besteht, die ganze Anlage  stillzulegen.  



  Das Verfahren und die Einrichtung ge  mäss der Erfindung werden vorteilhaft ver  wendet für die thermische Behandlung von  flüssigen     Kohlenwasserstoffen    in der Dampf  phase bei Temperaturen über 500  C und ins  besondere zur Herstellung von aromatischen       iohlenwasserstoffen    nebst     olefinhaltigen     Gasen aus Erdölen und andern flüssigen       Kohlenwasserstoffen    mit Siedegrenzen von  50 bis     400     C durch     thermisehe    Behandlung  in der Dampfphase bei Temperaturen zwi  schen 500 und 800  C.  



  Solche Verfahren sind in den britischen  Patentschriften Nr. 552216, 571973, 575766  und<B>575771</B> sowie im Schweizer Patent  Nr. 275431 beschrieben.  



  Bei der erfindungsgemässen     Einrichtung     kann jedes     Reaktionsgefäss    aus einem Ein-      gangsteil mit grossem Verhältnis von Ober  fläche zu     Voliunen    und einem anschliessen  den Abschnitt mit kleinem Verhältnis von  Oberfläche zu Volumen     bestehen.    Ferner  können Mittel vorgesehen sein, um eine Kühl  schicht von Gasen zwischen beiden Enden  des Ofens dort einzuführen, wo der Eingangs  teil mit dem nachfolgenden Abschnitt des       Reaktionsgefässes    verbunden ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I: Verfahren mir thermischen Behandlung einer Charge von flüssigen Kohlenwasserstof- fen in der Dampfphase bei relativ hohen Tem peraturen, dadurch gekennzeichnet, dass die flüssige Charge von einer gemeinsamen Quelle durch getrennte Zuführungsrohre einerAnzahl von Verdampfern zugeleitet wird und der in diesen erzeugte Dampf ebenfalls durch ge trennte Zuführungsrohre einer Anzahl von Re aktionsgefässen zugeleitet wird,

   welche aitf die zur thermischen Behandlung erforderliche Temperatur in einem gemeinsamen Ofen er hitzt werden, und zwar in der V' eise, dass von der gemeinsamen Versorgamgsquelle eine ge trennte Zuführungsleitung bis zu jedem Reak tionsgefäss vorhanden ist, wobei in der Zufüh rungsleitung zu jedem Reaktionsgefäss an einem Punkt zwischen der gemeinsamen Quelle und dem entsprechenden Verdampfer ein Organ zur Regelung des Zuflusses der Charge eingebaut ist. UNTER.ANSPRLCHE: 1.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Zuführung der gasförmigen Kohlenwasserstoffe zu jedem Re aktionsgefäss so geregelt wird, dass eine prak tisch konstante Arbeitstemperatur in dem Reaktionsgefäss erhalten wird. ') <B>*</B> Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Reaktionspro dukte am Ausgang jedes Reaktionsgefässes durch Einführen eines Kühlmittels sofort ab gekühlt und sodann einem gemeinsamen Aus lassrohr zugeleitet werden. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Verdampfer auf die erforderliche Temperatur in einer ge meinsamen Heizvorrichtung erhitzt werden. PATENTANSPRUCH II:

   Einrichtung zur Durchführung des Ver fahrens nach Patentanspruch I, gekennzeich net durch einen Behälter für die flüssige Charge, eine Anzahl von Verdampfern und eine entsprechende Anzahl von Reaktionsge- fässen, wobei diese letzteren in einem gemein samen Ofen angeordnet.

   sind, ferner ein ge trenntes Zuführungsrohr von dem genannten Behälter zu jedem Verdampfer sowie von jedem Verdampfer zu dem zugehörigen Reak tionsgefäss, wobei in jedem der Zuführungs- rohre von dem Flüssigkeitsbehälter zu den Verdampfern ein Regelorgan eingebaut ist, womit der Zufluss zu jedem Reaktionsgefäss einzeln geregelt werden kann. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> .Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet., dass alle Verdampfer in einer gemeinsamen Heizv orrichtunW ange ordnet sind.

   5. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionsge fässe aus geraden Rohren bestehen, von denen ein jedes sich an einem Ende frei ausdehnen kann und mit Mitteln versehen ist zur Anzeige der erfolgten Dehnung. 6. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jedem Reaktionsgefäss und einem gemeinsamen Ab leitungsrohr ein Auslassrohr angeordnet ist. 7.

   Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass am Ausgang der Reaktionsgefässe Mittel zur Einführung eines Kühlmittels zwecks Abkühlung der Re aktionsprodukte vorhanden sind. B.

   Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Zu- führungsrohre von dem Behälter für die Charge zu den Verdampfern auch an Behäl ter zur Lieferung von Luft.

   imd Wasserdampf oder Luft und einem inerten Gas angeschlos sen ist, ferner das Auslassrohr jedes Reak tionsgefässes mit einer Abzweigleitung zu einem Schornstein verbunden ist, wobei Regel organe vorhanden sind, durch welche die Zu fuhr der Charge zu jedem einzelnen Reak tionsgefäss abgeschnitten und anstatt dessen mit Dampf oder inertem Gas gemischte Luft durch den entsprechenden Verdampfer zum Reaktionsgefäss und von dort zum Sehorn- stein geführt werden kann.

   9. Rinriehtung nach Patentansprueh II, dadurch @.:-ekennzeichnet, dass jedes der Zufüh- rungsrohre vom Chargenbehäfter zu den Ver dampfern an einen Wasserbehälter angeschlos sen ist und das Reaktionsgefäss durch eine Ab- zweigleitung mit dem Schornstein verbtmden ist und Regelorgane vorhanden sind, um die Zufuhr der Charge zu irgendeinem der Reak tionsgefässe abschneiden und anstatt dessen Nasser in den entsprechenden Verdampfer, zum Reaktionsgefäss und sodann in den Schornstein leiten zu können.