DD150073A5 - METHOD FOR CONVERTING CARBON-CONTAINING MATERIALS - Google Patents

METHOD FOR CONVERTING CARBON-CONTAINING MATERIALS Download PDF

Info

Publication number
DD150073A5
DD150073A5 DD80220172A DD22017280A DD150073A5 DD 150073 A5 DD150073 A5 DD 150073A5 DD 80220172 A DD80220172 A DD 80220172A DD 22017280 A DD22017280 A DD 22017280A DD 150073 A5 DD150073 A5 DD 150073A5
Authority
DD
German Democratic Republic
Prior art keywords
melt
reaction
item
reaction zone
reaction medium
Prior art date
Application number
DD80220172A
Other languages
German (de)
Inventor
Warden W Mayes
Original Assignee
Cosden Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cosden Technology filed Critical Cosden Technology
Publication of DD150073A5 publication Critical patent/DD150073A5/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/57Gasification using molten salts or metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J10/00Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor
    • B01J10/005Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor carried out at high temperatures in the presence of a molten material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/348Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents by direct contact with heat accumulating liquids, e.g. molten metals, molten salts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/32Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with formation of free hydrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/02Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal by distillation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/08Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal with moving catalysts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G11/00Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G9/00Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G9/34Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils by direct contact with inert preheated fluids, e.g. with molten metals or salts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72Other features
    • C10J3/721Multistage gasification, e.g. plural parallel or serial gasification stages
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/72Other features
    • C10J3/82Gas withdrawal means
    • C10J3/84Gas withdrawal means with means for removing dust or tar from the gas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/02Dust removal
    • C10K1/026Dust removal by centrifugal forces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913Carbonaceous raw material
    • C10J2300/093Coal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913Carbonaceous raw material
    • C10J2300/0943Coke
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913Carbonaceous raw material
    • C10J2300/0946Waste, e.g. MSW, tires, glass, tar sand, peat, paper, lignite, oil shale
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953Gasifying agents
    • C10J2300/0956Air or oxygen enriched air
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953Gasifying agents
    • C10J2300/0959Oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953Gasifying agents
    • C10J2300/0966Hydrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953Gasifying agents
    • C10J2300/0969Carbon dioxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0953Gasifying agents
    • C10J2300/0973Water
    • C10J2300/0976Water as steam
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0983Additives
    • C10J2300/0986Catalysts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/18Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1807Recycle loops, e.g. gas, solids, heating medium, water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/18Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1846Partial oxidation, i.e. injection of air or oxygen only
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/18Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1861Heat exchange between at least two process streams
    • C10J2300/1884Heat exchange between at least two process streams with one stream being synthesis gas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/18Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1861Heat exchange between at least two process streams
    • C10J2300/1892Heat exchange between at least two process streams with one stream being water/steam
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141Feedstock
    • Y02P20/143Feedstock the feedstock being recycled material, e.g. plastics

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Inorganic Fibers (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

Es handelt sich um ein Verfahren zur Umwandlung eines kohlenstoffhaltigen Einsatzgutes in wertvollere Produkte unter Verwendung einer Schmelze als Reaktionsmittel, bestehend aus den folgenden Schritten: Beruehrung eines kohlenstoffhaltigen Einsatzmaterials mit einer Schmelze als Reaktionsmedium unter Aufrechterhaltung auf einer Temperatur ueber dem Schmelzpunkt des besagten Mediums im unteren Teil einer im wesentlichen vertikalen verlaengerten Reaktionszone zwecks Bildung eines Gemisches aus dem kohlenstoffhaltigen Einsatzgut und der Schmelze als dem Reaktionsmedium, wobei wenigstens ein gasfoermiges Material unter den Bedingungen der Reaktionszone vorhanden ist und ein Mischphasengemisch gebildet wird; hydraulischer Transport des Mehrphasengemisches im wesentlichen in Richtung nach oben durch die Reaktionszone zu dem oberen Teil davon im Rahmen einer Parallelstroemung der Komponenten des Gemisches und mit einer Geschwindigkeit, die ausreicht, in der Reaktionszone einen Gaslifteffekt zu bewirken, wobei eine chemische Umwandlungsreaktion stattfindet, um ein modifiziertes Mehrphasengemisch zu erzeugen; Weiterleitung des modifizierten Mehrphasengemisches aus dem oberen Teil der Reaktionszone zu einer Trennvorrichtung und Trennung des modifizierten Mehrphasengemisches in einen Strom aus einem gasfoermigen Produkt oder aus gasfoermigen Produkten u. einen Fluessigkeitsstrom, der der besagten Schmelze entspricht. Es handelt sich des weiteren um einen Apparat zur Durchfuehrung des vorliegenden Verfahrens.It is a process for converting a carbonaceous feed into more valuable products using a melt as a reactant, comprising the steps of: contacting a carbonaceous feed with a melt as the reaction medium while maintaining at a temperature above the melting point of said medium in the lower part a substantially vertical elongated reaction zone for forming a mixture of the carbonaceous feedstock and the melt as the reaction medium, wherein at least one gaseous material is present under the conditions of the reaction zone and a mixed phase mixture is formed; hydraulic transport of the multiphase mixture substantially in an upward direction through the reaction zone to the upper part thereof in a parallel flow of the components of the mixture and at a rate sufficient to cause a gas lift effect in the reaction zone, wherein a chemical conversion reaction takes place to produce modified multiphase mixture; Forwarding the modified multiphase mixture from the upper part of the reaction zone to a separation device and separating the modified multiphase mixture into a stream of a gaseous product or gaseous products u. a liquid flow corresponding to said melt. It is also an apparatus for carrying out the present method.

Description

Berlin, den 17, 9. 80 AP C 10 G/220 172 GZ 57 266 12 J Berlin, 17, 9. 80 AP C 10 G / 220 172 GZ 57 266 12 J

Verfahren zur Umwandlj-inci von kohlenstoff hai.tip en Materialien Anwend υ η g egeb i et de r E.rf ind u η qProcess for Converting Carbon Halide M aterials Uses for the E.rf ind u η q

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Umwandlung von kohlenstoffhaltigen Materialien in einer Schmelze als Reaktionsrnedium, Im besonderen betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren und einen Apparat für die Umwandlung von kohlenstoffhaltigen Materialien in einer Schmelze, woboi sich wenigstens ein Teil der Reaktionsteilnehmer in der gasförmigen Phase befindet, um einen innigen und gleichmäßigen Kontakt zwischen den Reaktionsteilnehmern und der Schmelze, kurze Reaktionszeiten und eine unabhängige Kontrolle des Verhältnisses der Strömungsgeschwindigkeiten der Schmelze zu den Strömungsgeschwindigkeiten des Einsatzgutes durch die Reaktionszone zu ermöglichen. Die vorliegende Erfindung kann dazu dienen, um simultan mehr als eine kontinuierliche chemische Reaktion in einer gemeinsamen Schmelze unter kontinuierlicher Überführung der Schmelze zwischen mehreren Reaktionszonen bei einem Reihen- oder Parallelbetrieb ohne die Hilfe einer mechanischen Pumpe durchzuführen, und die Reaktionszonen können bei verschiedenen Drücken betrieben werden.The present invention relates to the conversion of carbonaceous materials in a melt as a reaction medium. More particularly, the present invention relates to a process and apparatus for the conversion of carbonaceous materials in a melt wherein at least a portion of the reactants are in the gaseous phase to allow intimate and uniform contact between the reactants and the melt, short reaction times, and independent control of the ratio of the melt flow rates to the feed flow rates through the reaction zone. The present invention can serve to simultaneously carry out more than one continuous chemical reaction in a common melt with continuous transfer of the melt between multiple reaction zones in a series or parallel operation without the aid of a mechanical pump, and the reaction zones can be operated at different pressures ,

Bekannte technische Lösungen Known e tec hni solutions

In den zurückliegenden Oahren haben verschiedene Forscher über die Umwandlung von kohlenwasserstoffhaltigen Materialien unter Verwendung einer Schmelze für solche Umwandlungen berichtet. Die vorherrschende Kategorie der Schmelze, von der als Medium für die Umwandlungsverfahren und/oder für die Ausrüstungen Gebrauch gemacht wurde, sind verschiedene Salz-In recent years, various researchers have reported the conversion of hydrocarbonaceous materials using a melt for such conversions. The predominant category of melt used as a medium for the conversion processes and / or for the equipment is

17. 9e 80'17. 9e 80 '

AP C 10 G/220 172AP C 10 G / 220 172

57 266 12 '57 266 12 '

ftft

schmelzen gewesen« Beispielsweise umfassen einige neuere US-Patente die Nrn. 3 252 773, 3 252 774, 3 567 412, 3 619 144, 3 708 27.0, 3170 737, 3 740 193, 3 758 673, 3 916 617, 3 941 681-und 4 017 271. Diese aufgezählten Patente bringen die Verwendung einer Alkalimetall-Salzschmelze als Reaktionsmedium im Rahmen der Vergasung der Kohlenwasserstoff~Einsatzmaterialien in Vorschlag. In ähnlicher Weise beschreiben die US-Patente Nr. 3 553 279, 3 081 256, 3 745 109, 3 582 188, 3 862 025, 3 871 992 und 3 876 527 die Verwendung einer Alkallm*etall~Salzschmelze als Reaktionsmedium beim Kracken von Kohlenwasserstoff-Einsatzmaterialien zur Herstellung von Äthylen»For example, some recent U.S. patents include Nos. 3,252,773, 3,252,774, 3,567,412, 3,619,144, 3,708,270, 3,170,737, 3,740,193, 3,758,673, 3,916,617, 3,941 681 and 4,017,271. These enumerated patents suggest the use of an alkali metal salt melt as the reaction medium in the gasification of the hydrocarbon feedstocks. Similarly, U.S. Patent Nos. 3,553,279, 3,081,256, 3,745,109, 3,582,188, 3,862,025, 3,871,992, and 3,876,527 describe the use of an alkali metal salt melt as a reaction medium in cracking Hydrocarbon feedstocks for the production of ethylene »

Als weiteres Beispiel gemäß dem Stand der früheren Technik sind Salzschmelzen auch für die Verwendung bei der Dehydrierung von Kohlenwasserstoff-Einsatzmaterialien vorgeschlagen worden. Siehe hierzu die U.S.-Patente Nr. 3270086, 3309419, 3449458, 3586733, 3637895 und 3697614. Als zusätzliches Beispiel beschreiben die U.S.-Patente Nr. 3387941 und 3440I64 die Verwendung von Alkalimetallsalzen als Reaktionsmedium bei der Entschwefelung von Kohlenwasserstoffmaterialien. . ,As another example of the prior art, molten salts have also been suggested for use in the dehydrogenation of hydrocarbon feedstocks. See, for example, U.S. Patent Nos. 3270086, 3309419, 3449458, 3586733, 3637895, and 3697614. As an additional example, U.S. Patent Nos. 3,387,941 and 3,440,164 describe the use of alkali metal salts as the reaction medium in the desulfurization of hydrocarbon materials. , .

Bis jetzt ist die berichtete Verwendung einer Schmelze als Reaktions- oder Umwandlungsmedium auf verfahrensspezifische und mechanische Auslegungen begrenzt gewesen, die eine relativ geringe Kapazität aufwiesen, im Gegensatz zu Auslegungssystemen, die sich aur kommerziellen Verwendung eignen. Darüber hinaus werden auf Grund der Notwendigkeit zur Aufrechterhaltung von Strömungsgeschwindigkeiten auf geringen Niveaus die Verfahren mit.den Schmelzen besonders ungünstig bei solchen Arten von Umwandlungsreaktionen, bei denen die Ausbeuten in nachteiliger Weiße durch lange Berührungszeiten zwischen der Schmelze und den Kohlenwasserstoff-Reaktionsteilnehmern affiziert werden.Until now, the reported use of a melt as a reaction or conversion medium has been limited to process-specific and mechanical designs that have a relatively low capacity, unlike design systems that are suitable for commercial use. In addition, due to the need to maintain flow rates at low levels, the melt processes become particularly disadvantageous in those types of conversion reactions where the yields are disadvantageously whitened by long contact times between the melt and the hydrocarbon reactants.

Die U.S.-Patente Nr. 2031987, 3852188, 3862025, 3871992 und 3876527 bringen ebenfalls in Vorschlag, daß das Kohlenwasserstoff-Einsatzgut mit der Schmelze nach dem Gleichstromprinzip in Berührung gebracht werden kann. Um eine ausreichende Trennung zwischen der Schmelze und den gasförmigen kohlenwasserstoffhaltigen Materialien zur Produktgewinnung zu erreichen, müssen die Eintragmengen in der Zeiteinheit jedoch erneut auf unerwünscht geringe Niveaus begrenzt werden, wodurch die Verarbeitungskapazitäten eingeschränkt und die Produktausbeuten nachteilig affiziert werden· Es ist in dem U.S.-Patent Nr. 2055313 ebenfalls vorgeschlagen worden, daß das Kohlenwasserstoff-Einsatzmaterial dazu verwendet werden kann, um eine Schmelze als Reaktionsmedium hydraulisch zu transportieren. Im Rahmen dieses erwähnten Verfahrens kommt es jedoch zu der tatsächlichen Umwandlung des kohlenwasserstoffhaltigen Einsatzgutes durch dieThe US Patent Nos. 2031987, 3852188, 3862025, 3871992 and 3876527 also bring in a proposal that the hydrocarbon feedstock may be contacted with the melt according to the uniflow principle in B e emotion. However, in order to achieve sufficient separation between the melt and the gaseous hydrocarbonaceous materials for product recovery, the input quantities in the unit of time must again be limited to undesirably low levels, thereby limiting processing capacities and adversely affecting product yields. It is disclosed in US Pat No. 2055313, it has also been proposed that the hydrocarbon feed can be used to hydraulically transport a melt as the reaction medium. In the context of this mentioned method, however, it comes to the actual conversion of the hydrocarbonaceous feedstock by the

17. 9. 8017. 9. 80

AP C 10 G/220 172AP C 10 G / 220 172

57 266 1257 266 12

Berührung mit der Schmelze in einer Strömung nach dem Gegen-Stromprinzip zwischen den Stoffen. Wiederum würde die Kapazität der größten, praktisch möglichen Anlage, die nach diesen Vorschlägen zu errichten ist, auf die Strömungsgeschwindigkeit begrenzt sein, bei der die gasförmigen Reaktionsteilnehmer aus der Schmelze bei dem Grenzflächenniveau austreten könnten«,Contact with the melt in a flow according to the counter-current principle between the substances. Again, the capacity of the largest practical facility to be built according to these proposals would be limited to the flow rate at which the gaseous reactants could escape from the melt at the interface level.

Die vorliegende Erfindung verfolgt das Ziel, ein Verfahren und einen Apparat zur Umwandlung von kohlenstoffhaltigen Materialien in einer Schmelze als Reaktionsmedium zu beschreiben, wobei die Unzulänglichkeiten gemäß dem Stande der früheren Technik überwunden werden« Im Rahmen der vorliegenden Erfindung handelt es sich um eine hohe Kapazität, um verbesserte Produktausbeuten und die Ermöglichung kurzer Kontaktzeiten zwischen den kohlenstoffhaltigen Reaktionsteilnehmern und der. Schmelze als Reaktionsmedium«The present invention aims to describe a process and apparatus for converting carbonaceous materials in a melt as a reaction medium, overcoming the shortcomings of the prior art. In the context of the present invention, it is a high capacity, to improve product yields and to allow short contact times between the carbonaceous reactants and the. Melt as reaction medium «

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und einen Apparat zu beschreiben, wobei mehrere verschiedene Reaktionen in getrennten Reaktionszonen bei unterschiedlichen Drücken unter Verwendung einer gemeinsamen Schmelze als Reaktionsmedium ausgeführt werden können, die ohne die Hilfe einer Pumpe in Zirkulation versetzt wird»Another object of the present invention is to describe a method and an apparatus in which several different reactions can be carried out in separate reaction zones at different pressures using a common melt as the reaction medium which is circulated without the aid of a pump.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung umfaßt ebenfalls ein Verfahren' und einen Apparat, wobei eine innige und gleichmäßige Berührung zwischen den Reaktionsteilnehmern und der The object of the present invention also comprises a method and an apparatus, wherein an intimate and uniform contact between the reactants and the

17. 9. 8017. 9. 80

AP C 10 G/220 172AP C 10 G / 220 172

57 266 1257 266 12

220220

Schmelze zu verzeichnen ist und das Verhältnis der Reaktionsteilnehmer zu der Schmelze in jeder Reaktionszone unabhängig voneinander kontrolliert werden kann.Melt is recorded and the ratio of the reactants to the melt in each reaction zone can be controlled independently.

Wesen der E r f indu ng; Were the E r f in du ng;

Bei der Verwirklichung der vorhergehenden und anderer Ziele handelt es sich gemäß der vorliegenden Erfindung um die Aufgabe, ein Verfahren für die Umwandlung von kohlenstoffhaltigen Einsatzmaterialien zu wertvolleren Produkten bereitzustellen, wodurch sich wesentliche Einsparungen an Kapitalaufwand ergeben und die Produktausbeuten verbessert werden, verglichen mit den Kohlenwasserstoff-Umwandlungs-In accomplishing the foregoing and other objects, it is an object of the present invention to provide a process for the conversion of carbonaceous feedstocks to more valuable products, which results in substantial savings in capital expenditure and improves product yields as compared to the hydrocarbon feedstock. conversion

verfahren mit einer Schmelze gemäß dem früheren Stand der Technik« Dieses Verfahren kann wie folgt charakterisiert werden: Durch Berührung eines kohlenstoffhaltigen Einsatzmaterials mit einer Schmelze unter Aufrechterhaltung bei einer Temperatur über dem Schmelzpunkt der Schmelze in einer im wesentlichen vertikalen, verlängerten Kohlenwasserstoff-Umwandlungszone (in im wesentlichen vertikalen, verlängerten Kohlenwasserstoff-Umwandlungszonen) bei einem im wesentlichen nach oben gerichteten Parallelstrom des Einsatzgutes und der Schmelze und bei einer Geschwindigkeit, die ausreicht, um vorzugsweise wenigstens einen Schaumströmungstransportzustand durch die Reaktionszone gemäß der nachstehenden Definition herzustellen; und sodann erfolgt die Trennung des Parallelstromes des Einsatzgutes und der Schmelze in einen Strom aus wertvolleren Produkten und einen Strom einer Schmelze im oberen Teil der Reaktionszone. Eine Strömung geringerer Turbulenz (oder Strömungsgeschwindigkeit) kann vorgesehen und durchgeführt werden, aber die ökonomischen Vorteile würden in hohem Maße reduziert werden. Durch die Zugrundelegung einer parallelen Schaumströmung der Reaktionsteilnehmer und der Schmelze hat der Antragsteller festgestellt, daß Strömungsgeschwindigkeiten mit Erfolg realisiert werden können, die um das 1Ofache größer sind als die gemäß dein früheren Stand der Technik bei den Verfahren mit der Schmelze möglichen Geschwindigkeiten«· Als Folge der viel höheren Eintragmengen in der Zeiteinheit, die mit dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung möglich sind, können kommerziell signifikante Mengen an Kohlen·» wasserstoff-Sinsatzgut mit einer viel kleineren technischen Ausrüstung in wirksamer Weise verarbeitet werden, als dies bei den Verfahren und Ausrüstungen gemäß dem früheren Stand der Technik der Pail ist«. Darüber hinaus bietet durch die Verwendung einer parallelen Schaumströmung unter Berührung der Schmelze und der kohlenstoffhaltigen Reaktionsteilnehmer die vorliegende Erfindung die Möglichkeit, die Berührungszeit zwischen der Schmelze und dem kohlenstoffhaltigen Einsatzmaterial (oder den Reaktionsteilnehmern) auf sehr kleine Werte einzustellen.. Es handelt sich dabei um Größenordnungen von 1 Sekunde oder darunter* Da„Prior art melt process. This process can be characterized as follows: by contacting a carbonaceous feed with a melt while maintaining at a temperature above the melting point of the melt in a substantially vertical, extended hydrocarbon conversion zone (in the substantially vertical, extended hydrocarbon conversion zones) with a substantially upwardly parallel flow of the feedstock and the melt and at a rate sufficient to preferably produce at least one foam flow transport state through the reaction zone as defined below; and then the separation of the parallel flow of the feedstock and the melt into a stream of more valuable products and a stream of a melt in the upper part of the reaction zone. A flow of lower turbulence (or flow rate) may be provided and carried out, but the economic benefits would be greatly reduced. By using a parallel flow of the reactants and the melt, the Applicant has found that flow velocities can be realized which are 10 times greater than the velocities of the melt processes possible according to the prior art. As a consequence The much higher feed rates in the unit of time possible with the process of the present invention can effectively process commercially significant amounts of carbon sink feedstock with much smaller technical equipment than the methods and equipment of US Pat the earlier state of the art the Pail is «. In addition, the use of parallel melt flow contacting the melt and carbonaceous reactants of the present invention provides the ability to set the contact time between the melt and the carbonaceous feedstock (or reactants) to very low levels. These are orders of magnitude from 1 second or less * Since "

durch ergibt sich eine signifikante Verbesserung der Produktausbeute. Mit anderen Worten bietet die vorliegende Erfindung durch die Verwendung größerer Eintragmengen je Zeiteinheit die Verwendung eines Zeit/Temperatur-Profils, das für die Durchführung von Kohlenwasserstoff-Umwandlungsreaktionen optimaler ist.This results in a significant improvement in the product yield. In other words, by using larger feed rates per unit time, the present invention offers the use of a time / temperature profile that is more optimal for carrying out hydrocarbon conversion reactions.

Im allgemeinen kann das Verfahren der vorliegenden Erfindung bei jeder Kohlenwasserstoff-Umwandlungsreaktion unter Benutzung einer Schmelze verwendet werden. Die Schmelze und das Kohlenwasserstoff-Einsatzgut müssen innerhalb eines Parallelstromes in einer vertikal verlängerten Reaktionszone miteinander in Berührung gebracht werden, wobei das gasförmige Einsatzgut und/ oder die gasförmigen Reaktionsteilnehmer und/oder das Verdünnungsgas ein hydraulisches Strömungsbild von hinreichender Turbulenz bilden, um vorzugsweise die Schaumströmung oder eine turbulentere Art der hydraulischen Transportströmung zu repräsentieren, wie weiter unten näher definiert wird. Irgendeine geeignete Überführungsgeschwindigkeit über diesen typischen Wert kann erfolgreich sein und in bestimmten Situationen im Rahmen der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung Verwendung finden« Es ist von Vorteil, ein hydraulisches Strömungsbild und ein Verhältnis der Schmelze zu dem gasförmigen Einsatzgut und/oder zu den gasförmigen Reaktionsteilnehmern und/oder zu den gasförmigen Verdünnungsmaterialien für ein ökonomisches Gleichgewicht zwischen den Betriebskosten und der innigen »Berührung auszuwählen» Beispielsweise kann der hydraulische Transport der Schmelze und des Kohlenwasserstoff-Einsatzgutes und/oder der Reaktionsteilnehmer durch die Reaktionszone in der Weise geschehen, daß in der Reaktionszone eine ringförmige Punktionsweise des hydraulischen Transportzustandes zu beobachten ist, wie weiter unten definiert wird, oder ein hydraulischer Transportzustand nach Art eines Nebels oder irgendein hydraulischer Transportzustand dazwischen hervorgerufen wird·In general, the process of the present invention can be used in any hydrocarbon conversion reaction using a melt. The melt and hydrocarbon feedstock must be contacted within a parallel flow in a vertically extended reaction zone with the gaseous feed and / or the gaseous reactants and / or the diluent gas forming a hydraulic flow pattern of sufficient turbulence, preferably the foam flow or to represent a more turbulent type of hydraulic transport flow, as further defined below. Any suitable transfer rate above this typical value can be successful and find use in certain situations in the practice of the present invention. It is advantageous to have a hydraulic flow pattern and melt ratio to the gaseous feed and / or gaseous reactants and For example, the hydraulic transport of the melt and hydrocarbon feedstock and / or the reactants through the reaction zone may be accomplished in such a way that in the reaction zone a gas phase can be added to the gaseous diluent materials for an economic balance between operating costs and intimate contact is observed annular puncture of the hydraulic transport state, as defined below, or a hydraulic transport state in the manner of a mist or any hydraulic transport state between them hervo is called ·

Gemäß der hier getroffenen Verwendung bezieht sich der Trans-According to the use made here, the trans-

portzustand der "Schauraströmung" auf jenen hydraulischen Zustand oder Turbulenzgrad innerhalb der Mischphasenreaktionszone oder -zonen, die notwendig ist oder sind, um die Zirkulation der Schmelze als Reaktionsmedium gemäß dem Phänomen zu gewährleisten und aufrechtzuerhalten, das auf diesem Gebiet der Technik als Airlift oder Gaslift bekannt ist· Die optimale Auslegung wird durch eine Turbulenz erreicht, die größer als die Mindestturbulenz ist« Der optimale Grad der Turbulenz für jede Reaktionszone mit der Schmelze muß getrennt für sich bestimmt werden, der Antragsteller hat aber herausgefunden, daß die logischste Auslegung in zahlreichen Schmelzsystemen dem Strömungsbild der "Schaumströmung" entspricht, wie es von Anderson, R.J. und Russe-li, T.W·!1,, in der "Chemical Engineering" vom 6* Dezember 1965 beschrieben und näher erläutert ist. Bestimmte Strömungszustände, die durch die obigen Verfasser als."schleichende Rohrströmung" charakterisiert wurden, können der Definition der "Schaumströmung" gemäß der vorliegenden Erfindung genügen, weil der erforderliche Gaslifteffekt hervorgerufen wird. Es ist beabsichtigt, daß derartige Zustände auch in den Geltungsbereich der Ausdrucksweise "Schaumströmung" fallen, wie sie in dieser Anmeldung verwendet werden, und somit in den Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung*Port state of the "Schauraströmung" to that hydraulic state or degree of turbulence within the mixed phase reaction zone or zones, which is necessary or to ensure and maintain the circulation of the melt as a reaction medium according to the phenomenon known in the art as Airlift or Gaslift The optimal design is achieved by a turbulence greater than the minimum turbulence. The optimum degree of turbulence for each reaction zone with the melt must be determined separately for itself, but the Applicant has found that the most logical design in many melt systems is the Flow pattern of "foam flow" as Anderson, RJ and Russe-li, TW ·! 1 , in which "Chemical Engineering" of December 6, 1965 described and described in more detail. Certain flow conditions characterized by the above authors as "creeping pipe flow" may satisfy the definition of "foam flow" according to the present invention because of the required gas lift effect. It is intended that such conditions also fall within the scope of the term "foam flow" as used in this application, and thus within the scope of the present invention.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist besonders geeignet für das Kracken eines Kohlenwasserstoff-Einsatzgutes mit einem hohen Schwefelgehalt in wertvollere Produkte« Gleichzeitig er~ gibt sich eine Eignung für die teilweise Oxydation des kohlenstoffhaltigen Produktes aus der Krackreaktion« Die Schmelze als Reaktionsmedium kann in der Weise ausgewählt werden, ohne weiteres im wesentlichen alle Schwefelverbindungen zurückzuhalten, die während des Krackens und während der Reaktionen der teilw.eisen Oxydation freigesetzt werden. Eine solche Schmelze läßt sich ohne weiteres regenerieren, um den zurückgehaltenen Schwefel daraus ohne die Notwendigkeit einer vorherigen kostspieligen Entschwefelungsbehandlung des Einsatzmaterials zu entfernen« Darüber hinaus besteht ein weiterer Vorteil der vorliegenden Er-The process of the present invention is particularly suitable for cracking a hydrocarbon feed with a high sulfur content into more valuable products. At the same time, it is suitable for the partial oxidation of the carbonaceous product from the cracking reaction. The melt as the reaction medium may be selected will readily retain substantially all the sulfur compounds which are released during cracking and during the reactions of the partially iron oxidation. Such a melt is readily regenerated to remove the retained sulfur therefrom without the need for prior costly desulfurization treatment of the feed. "In addition, there is a further advantage of the present invention.

_ γ ™_ γ ™

220172220172

findung darin, daß eine einzelne Zufuhr der Schmelze als Reaktionsmedium durchgeführt werden kann, um eine Vielzahl von chemischen Reaktionen aufrechtzuerhalten, indem die Schmelze dazwischen in den Kreislauf zurückgeführt wird. Die Kohlenwasserstoff -Umwandlungsreaktion kann-in Verbindung mit einer exothermischen'Reaktion stattfinden, wie beispielsweise mit einer partiellen Oxydationsreaktion, wobei die in der exothermischen (Oxydations-) Reaktionszone freigesetzte Wärme dazu dient, um die notwendige Reaktionswärme für andere Reaktionen oder Umwandlungen zu liefern, die endothermisch verlaufen· Die Wärmeübertragung von den exothermischen Reaktionszonen wird durch die Zirkulation der Schmelze zwischen den betreffenden Zonen erleichtert, wodurch die Möglichkeit gegeben ist, daß die Schmelze Wärme in der Form der fühlbaren .Wärme der Schmelze führt* Die Zirkulationsgeschwindigkeit, die gefordert wird, um die notwendige Wärme zu übertragen, ißt von den Temperaturdifferenzen zwischen den betreffenden Reaktionszonen sowie den Wärmekapazitäten der verwendeten Schmelze abhängig. Unabhängig von den Wärmeübertragungsforderungen, die durch die Zirkulation der Schmelze zwischen den betreffenden exothermischen und endothermischen Reaktionen erfüllt werden, versetzt die Wiederaufnahme der Schmelze von einer Trennvorrichtung und zurück in den Kreislauf zu dem betreffenden unteren Querschnitt einer vertikal verlängerten hydraulischen Transportreaktionszone der Schaumströmung (Transportreaktionszonen) den Konstrukteur in die Lage, das Verhältnis der Schmelze zu dem Einsatzgut und/oder zu den Reaktionsteilnehmern' und/oder zu dem Verdünnungsgas innerhalb jeder Transportreaktionszone zu kontrollieren«It is believed that a single feed of the melt as a reaction medium can be performed to maintain a variety of chemical reactions by recycling the melt therebetween. The hydrocarbon conversion reaction may occur in conjunction with an exothermic reaction, such as with a partial oxidation reaction, wherein the heat released in the exothermic (oxidation) reaction zone serves to provide the necessary heat of reaction for other reactions or transformations The transfer of heat from the exothermic reaction zones is facilitated by the circulation of the melt between the zones concerned, whereby there is the possibility that the melt will conduct heat in the form of the sensible heat of the melt * The circulation rate required to transmit the necessary heat depends on the temperature differences between the respective reaction zones and the heat capacities of the melt used. Regardless of the heat transfer requirements that are met by the circulation of the melt between the respective exothermic and endothermic reactions, the recovery of the melt from a separator and back to the respective lower section of a vertically extended hydraulic transport zone of the foam flow (transport reaction zones) Engineer to control the ratio of melt to feedstock and / or reactants' and / or to the diluent gas within each transport reaction zone. "

Kurze Beschreibung der Abbildungen der ZeichnungenBrief description of the figures in the drawings

Abbildung 1 entspricht einem schematischen Strömungsbild eines Vergasungsverfahrens mit geschlossenem Kreislauf unter Zugrundelegung der schöpferischen Gedanken der vorliegenden Erfindung;Figure 1 corresponds to a schematic flow diagram of a closed-cycle gasification process based on the creative principles of the present invention;

Abbildung 2 gibt ein schematisches Strömungsbild eines kontinuierlichen Vergasungsverfahrens bei einem schwefelhaltigen kohlen«Figure 2 gives a schematic flow diagram of a continuous gasification process for a sulfurous coal «

stoffreichen Einsatzmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung wieder;rich input material according to the present invention again;

Abbildung 3 zeigt ein schematisches Strömungsbild eines Systems mit zwei Reaktionszonen gemäß der vorliegenden Erfindung unter Verwendung einer gemeinsamen Schmelze als Reaktionsmedium;Figure 3 is a schematic flow diagram of a two reaction zone system according to the present invention using a common melt as the reaction medium;

Abbildung 4 entspricht einem schematischen Strömungsbild eines Systems ähnlich demjenigen in Abbildung 3 undFigure 4 corresponds to a schematic flow diagram of a system similar to that in Figure 3 and

Abbildung 5 gibt ein schematisches Strömungsbild eines Systems mit drei Reaktionszonen gemäß der vorliegenden Erfindung unter Verwendung einer gemeinsamen Schmelze als Reaktionsmedium wieder.Figure 5 gives a schematic flow diagram of a three reaction zone system according to the present invention using a common melt as the reaction medium.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten VerkörperungenDetailed description of the preferred embodiments

Der Antragsteller hat herausgefunden, daß durch die Verwendung des -Gedankens des parallelen hydraulischen Transportes mit Hilfe der Schaumströmung gemäß der vorliegenden Erfindung Eintragmengen in der Zeiteinheit durch Einstraßenanlagen erhalten werden können, die den.iOfachen Werten derjenigen Eintragmengen entsprechen, die im Zusammenhang mit den Schmelzverfahren gemäß dem früheren Stand der Technik möglich sind« Es handelt sich dabei um einen Bereich von Durchsätzen, der dazu beiträgt, daß die Technologie mit der Schmelze kommerziell erstmalig bei der Umwandlung von kohlenstoffhaltigen Einsatzmaterialien in Mengen in Tonnen verwendet wird·The Applicant has found that by using the concept of the parallel hydraulic transport with the aid of the foam flow according to the present invention, input quantities in the unit time can be obtained by means of one-line installations corresponding to the.10 times the entry quantities used in connection with the melting processes according to US Pat It is a range of throughputs which contributes to the commercial use of melt technology for the first time in the conversion of carbonaceous feedstocks into tonnages.

Im allgemeinen eignet sich das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung in hohem Grade für jede Art von Umwandlungsreaktion von Kohlenwasserstoffen, die denjenigen bekannt ist, die auf diesem Gebiet der Technik versiert sind« Das gilt ebenfalls für jede andere Art von chemischer Reaktion, die in der Lage ist, in einer Schmelze als Reaktionsmedium durchgeführt zu werden« Durch Veranschaulichung, aber ohne irgendeine Einschränkung, umfassen geeignete Reaktionen, die gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden können, Krackung, Oxydation, 'Teiloxydation, Vergasung, Methanisierung, Polymerisation, Ent-In general, the process according to the present invention is highly suitable for any type of conversion reaction of hydrocarbons familiar to those versed in the art. "This also applies to any other type of chemical reaction that is capable By way of illustration, but without limitation, suitable reactions that may be carried out in accordance with the present invention include cracking, oxidation, partial oxidation, gasification, methanation, polymerization, evolution, and the like.

- 9 -  - 9 -

alkylierung, Entschwefelung, Reformierung, Isomerisation, Dehydrierung, oxydative Dehydrierung, die katalysierten Versionen davon, Kombinationen davon oder irgendwelche der Verfahren, die in den folgenden U«S»-Patenten mit den jeweiligen Krn. beschrieben sind: 3252773, 3252774, 3449458, 3081256, 3708270, 3710737, 3745109, 3916617, 4017271, 3871992, 3862035, 3852188, 2031987, 2055313, 3387941, 3440164, 3270086, 3309419, 3586733, 3637895, 3697614, 3553279, 3567412, 3619H4, 3740193, 3758673, 3941681, 3948759, 2053211, 2334583, 2354355,-2100823, 20/4529, 3449458 und 2682459· Die einzige Beschränkung im Hinblick auf die besondere Art des Reaktionsverfahrens und die Ausrüstung, auf die das Prinzip der vorliegenden Erfindung in Anwendung gebracht v/erden kann, besteht darin, daß die spezielle Reaktion in der Lage sein muß, in einer Schmelze als Reaktionsmedium ausgeführt .zu werden. Dabei muß ein Gasreaktionsteilnehmer oder ein Gasverdünnungsmittel in ausreichender Menge vorhanden sein, um eine Schaumströmung gemäß der hier wiedergegebenen Definition in einer vertikal verlängerten Reaktionszone hervorzurufen. Ein detailliertes Verzeichnis anderer Arten von organischen Reaktionen, die in einer Schmelze als Reaktionsmedium durchgeführt werden können, findet sich in den Adνance_s__in Molten Salt Chemistry, Band 3, Plenum Press (New York 1975), Library of Congress Catalog Kr. 78-131884« Jede der weiter oben erwähnten Arten von Reaktionen ist denjenigen gut bekannt, die auf diesem Gebiet der Technik versiert sind, und die technischen Verfahren mit der Schmelze als Reaktionsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung eignen sich in hohem Grade für eine Verwendung in dieser Hinsicht*alkylation, desulfurization, reforming, isomerization, dehydrogenation, oxidative dehydrogenation, the catalyzed versions thereof, combinations thereof, or any of the processes described in the following U "S" patents with the respective Krn. No. 3252773, 3252774, 3449458, 3081256, 3708270, 3710737, 3745109, 3916617, 4017271, 3871992, 3862035, 3852188, 2031987, 2055313, 3387941, 3440164, 3270086, 3309419, 3586733, 3637895, 3697614, 3553279, 3567412, 3619H4 , 3740193, 3758673, 3941681, 3948759, 2053211, 2334583, 2354355, 2100823, 20/4529, 3449458 and 2682459 · The only limitation with regard to the particular nature of the reaction process and the equipment to which the principle of the present invention is applied is that the particular reaction must be capable of being carried out in a melt as a reaction medium. There must be a gas reactant or gas diluent present in sufficient quantity to produce a foam flow as defined herein in a vertically extended reaction zone. A detailed list of other types of organic reactions that can be carried out in a melt as a reaction medium can be found in Advanc e_s__ in Molten Salt Chemistry, Volume 3, Plenum Press (New York 1975), Library of Congress Catalog Kr. 78-131884 Each of the above-mentioned types of reactions is well known to those skilled in the art, and the melt-applied technical processes according to the present invention are highly suitable for use in this regard.

Die Schmelze als Reaktionsmedium kann irgendein geschmolzenes Material beinhalten, welches sich als Reaktionsmedium bei Reaktionen der weiter oben diskutierten Art eignet· Eine Forderung für eine erfolgreiche Praxis bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Schmelze hinreichend fluid sein muß, um ein hydraulisches Durchmischen mit nachfolgender Trennung zu ermöglichen, und bei den Reaktionstemperaturen undThe melt as the reaction medium may include any melted material suitable as the reaction medium in reactions of the type discussed above. A requirement for successful practice in the practice of the present invention is that the melt must be sufficiently fluid to permit hydraulic mixing with subsequent separation, and at the reaction temperatures and

Drücken stabil sein muß, von denen Gebrauch gemacht wird, damit die Reaktion ablaufen kanne Typischerweise besteht die Schmelze als Reaktionsmedium, mit der das Kohlenwasserstoff-Einsatzmaterial in Berührung gebracht wird, aus einem geschmolzenen Metall, ausgewählt aus den Gruppen I-VIII der Tabelle des periodischen Systems der Elemente, oder aus einem geschmolzenen Metallsalz, welches innerhalb des Temperaturbereiches zwischen etwa 50 0C und etwa 2500 0G geschmolzen wird· Es muß hierbei eine hinreichend geringe Flüchtigkeit vorhanden sein, damit Verluste der Schmelze als Reaktionsmedium mit dem Produktgas auf ein Minimum herabgesetzt werden» Bevorzugte Materialien für die Schmelze als Reaktionsmedium beinhalten Alkalimetallschmelzen, Gemische aus Alkalimetallschmelzen, Alkalimetallsalzschmelzen, Gemische aus Alkalimetallsalzschmelzen sowie Gemische aus geschmolzenen Alkalimetallen und Alkalimetallsalzen· Geeignete Alkalimetallsalze sind: Alkalimetallkarbonate, -hydroxide, -nitrate, -sulfide, -chloride und -oxide, von denen die Karbonate, Sulfide, Chloride und Hydroxide bevorzugt werden* Die Verwendung des Karbonates ist besonders vorteilhaft, wenn die Entfernung des Schwefels aus dem Produkt verlangt wird, da das Karbonat in der Lage ist, mit Schwefelverbindungen zu reagieren^ die aus dem Einsatzgut bei erhöhten Temperaturen während der Gesamtreaktion freigesetzt werden*Of which use is made, so that the reaction can proceed e Typically, the melt as the reaction medium at which the hydrocarbon feedstock is brought into contact, from a molten metal selected from Groups I-VIII of the table press must be stable, the Periodic system of the elements, or of a molten metal salt, which is melted within the temperature range between about 50 0 C and about 2500 0 G. It must here be sufficiently low volatility, thus losses of the melt as a reaction medium with the product gas to a minimum Preferred materials for the melt as the reaction medium include alkali metal melts, mixtures of alkali metal melts, alkali metal salt melts, mixtures of alkali metal salt melts and mixtures of molten alkali metals and alkali metal salts. Suitable alkali metal salts are: alkali metal carbonates, hydroxides, -Nitrates, sulphides, chlorides and oxides, of which the carbonates, sulphides, chlorides and hydroxides are preferred * The use of the carbonate is particularly advantageous when the removal of sulfur from the product is required because the carbonate is capable of is to react with sulfur compounds released from the feed at elevated temperatures during the overall reaction *

Während die Möglichkeit besteht, ein einzelnes Alkalimetallsalz als Reaktionsmedium zu benutzen, wird es oft bevorzugt, ein eutektisches oder fast eutektisches Gemisch zu verwenden, zum Beispiel ein binäres, ternäres, quaternäres Gemisch usw. Besonders bevorzugt zur Verwendung als Schmelze als Reaktionsmedium im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden Gemische aus Alkalimetallsalzen, wie etwa Alkalimetallkarbonate» Beispiele hierfür umfassen Hatriumkarbonat-Kaliumkarbonat-Lithiumkarbonat; Katriumkarbonat-Lithiumkarbonat; Kaliumkarbonat-Lithiumkarbonat sowie Natriumkarbonat-Kaliumkarbonat· Ebenso können alle anderen Salze davon eingesetzt werden· .Gemische der Alkalimetallsalze bilden ideale Bestandteile für die Schmelze als ReaktionsmediumWhile it is possible to use a single alkali metal salt as the reaction medium, it is often preferred to use a eutectic or near eutectic mixture, for example, a binary, ternary, quaternary, etc. Especially preferred for use as a melt as a reaction medium in the present invention The invention will include mixtures of alkali metal salts such as alkali metal carbonates. Examples include sodium carbonate-potassium carbonate-lithium carbonate; Katriumkarbonat-lithium carbonate; Likewise, all other salts thereof can be used. Mixtures of the alkali metal salts form ideal constituents for the melt as the reaction medium

4?4?

-« - 220172- «- 220172

im Rahmen der vorliegenden Erfindung, denn diese Materialien binden den Schwefel sehr rasch und können ohne weiteres regeneriert werden. Wenn das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zur Vergasung von kohlenstoffhaltigen Einsatzmaterialien verwendet wird, kann ein einzelnes Alkalimetallsalz mit Vorteil eingesetzt werden, denn die dabei anzutreffenden höheren Temperaturen erlauben die Verwendung einer Schmelze mit einem höheren Schmelzpunkt· Besonders bevorzugt in dieser Hinsicht ist das Natriumkarbonat, denn, dieses Material steht ohne Schwierigkeiten im Rahmen des typischen Raffinations- oder petrochemischen Komplexes zur Verfügung und kann aus einem vorhandenen Abfallalkali geliefert werden. .in the context of the present invention, because these materials bind the sulfur very quickly and can be easily regenerated. When the process according to the present invention is used for the gasification of carbonaceous feedstocks, a single alkali metal salt can be used to advantage because the higher temperatures encountered allow the use of a higher melting point melt. The sodium carbonate is particularly preferred in this respect This material is readily available in the typical refining or petrochemical complex and can be supplied from any existing waste alkali. ,

Die vorliegende Erfindung geht ebenfalls davon aus, daß die Schmelze als Reaktiojismedium auch ein zusätzliches katalytisches Material.:· als Beimischung enthalten kann, um die Umwandlungsreaktion der kohlenstoffhaltigen Materialien zu verstärken und zu begünstigen· -Wenn ein Aktivator oder ein Katalysator verwendet wird, wird die Schmelze in der Regel hiervon etwa 0-50 Masse-% und vorzugsweise etwa 25 Masse-% oder weniger von diesen Stoffen enthalten·The present invention also contemplates that the melt may also contain, as a reactant medium, an additional catalytic material as an admixture to enhance and promote the conversion reaction of the carbonaceous materials. When an activator or catalyst is used, the Melt typically containing about 0-50% by mass and preferably about 25% by mass or less of these substances

Das als Einsatzgut im Rahmen des vorliegenden Verfahrens verwendete kohlenstoffhaltige Material kann aus irgendeinem kohlenstoffhaltigen Material bestehen, das denjenigen gut bekannt ist, die auf diesem Gebiet der Technik versöart sind. Geeignete kohlenstoffhaltige Einsatzmaterialien beinhalten u.a·: Pflanzliche und mineralische Öle, andere natürlich vorkommende kohlenstoffhaltige Materialien, Asphalte, Kohlenwasserstoffrückstände, hergestellt durch Destillation oder durch Destillation und Lösungsmittelextraktion von Rohöl, Heizöl, Kreislauföl, Gasöl, Kautschuke, schwere Rohöle, Pech, Steinkohlenteer, Kohle, natürliche Teere, kohlenwasserstoffhaltige Polymere, Teersandöl, Naphtha, Schieferöl, Erdgas, Raffineriegas, leichte Kohlenwasserstoffe, wie zum Beispiel Äthan, Propan und Butan, Kerosin, zerfaserte Kfz-Reifen, Kurbelgehäuseöl von Kraftfahrzeugen usw. sowie Ge-The carbonaceous material used as feed in the present process may be any carbonaceous material well known to those versed in the art. Suitable carbonaceous feedstocks include: vegetable and mineral oils, other naturally occurring carbonaceous materials, asphalts, hydrocarbon residues produced by distillation or by distillation and solvent extraction of crude oil, heating oil, cycle oil, gas oil, rubbers, heavy crudes, pitch, coal tar, coal, natural tars, hydrocarbonaceous polymers, tar sand oil, naphtha, shale oil, natural gas, refinery gas, light hydrocarbons such as ethane, propane and butane, kerosene, defatted motor vehicle tires, automotive crankcase oil, etc.

mische oder Produkte davon«mixtures or products thereof «

Das kohlenstoffhaltige Einsatzmaterial kann einen hohen Schwefelgehalt aufweisen« Beispiele hierfür beinhalten u.a.: Schwere Kohlenwasserstoff-Einsatzstoffe, wie etwa Rohöle, schwere Rückstände, die Asphalte, Kohlenwasserstoffrückstände, hergestellt durch Destillation oder Destillation und Lösungsmittelextraktion, Rohöldestillationsrückstände, Pech, andere schwere pechbiidende Kohlenwasserstoffrückstände, Kohle, Steinkohlenteer oder Destillate, natürliche Teere, Kreislauföl, Schlammöl, Teersand, und Ölschiefer«. Von besonderem Interesse sind Materialien mit einem hohen Schwefelgehalt und niedrigem Ascheanteil, wie etwa die Asphalte, Kreislauföl, Teersandöl, Schieferöl, Schlammöl sowie die Kohlenwasserstoffrückstände und die aromatischen Teere* . „ . The carbonaceous feed may have a high sulfur content. Examples include: heavy hydrocarbon feeds such as crude oils, heavy residues, asphalts, hydrocarbon residues produced by distillation or solvent extraction, crude oil distillation residues, pitch, other heavy pitch hydrocarbon residues, coal, Coal tar or distillates, natural tars, cycle oil, sludge oil, tar sands, and oil shale «. Of particular interest are high sulfur, low ash content materials such as asphalts, cycle oil, tar sands oil, shale oil, mud oil, as well as hydrocarbon residues and aromatic tars *. ".

Das kohlenstoffhaltige Einsatzgut und die Schmelze werden im Parallelstrom durch die Reaktionszone in Berührung miteinander gebracht und dabei treten Geschwindigkeiten auf, die ausreichen, um vorzugsweise wenigstens einen Transportzustand nach der Art der "Schaumströmung" in der Reaktionszone gemäß der weiter oben vorgenommenen Definition aufrechtzuerhalten· Die genaue Strömungsgeschwindigkeit, die notwendig ist, um diese Art des Transportphänomens zu verwirklichen, wird beispielsweise mit der verwendeten besonderen Schmelze als Reaktionsmedium, dem besonderen kohlenstoffhaltigen Einsatzgut und der Notwendigkeit zur Aufrechterhaltung von Berührungszeiten innerhalb bestimmter Grenzen variieren0 Diese Strömungsgeschwindigkeit (Eintragraenge in der Zeiteinheit ) kann ohne weiteres bestimmt werden, wie es für diejenigen, die auf diesem Gebiet der Technik versiert sind, gut bekannt ist« Die besondere Transportgeschwindigkeit, von der unter Einsatzbedingungen Gebrauch gemacht wird, kann über weite Bereiche variieren, wobei allerdings vorausgesetzt werden muß9 daß die Transportzustände ausreichen müssen, um wenigstens den Transportzustand gemäß dem Gaslifteffekt in der Reaktionszone entsprechend der weiter oben angegebenen Definition aufrecht-The carbonaceous feedstock and the melt are brought into contact with each other in parallel flow through the reaction zone and at speeds sufficient to preferably maintain at least one "foam flow" transport condition in the reaction zone as defined above Flow rate, which is necessary to realize this type of transport phenomenon, for example, with the particular melt used as the reaction medium, the special carbonaceous feedstock and the need to maintain contact times within certain limits vary 0 This flow rate (input amount in the unit time) can without Further, as is well known to those who are versed in this field of technology, "The particular transport speed we have used under the conditions of use d, can vary over a wide range, it being necessary, however, be assumed that the transport 9 states must be sufficient to main- at least the transport state according to the gas-lift effect in said reaction zone in accordance with the definition given above

« - 2201 72«- 2201 72

zuerhalten· In der Praxis wird die Geschwindigkeit häufig größer sein als der Mindestwert, der notwendig ist, um diesen Gaslifteffekt hervorzurufen. Beispielsweise werden bei solchen Arten von Kohlenwasserstoff-Umwandlungsreaktionen, wie etwa beim Kracken und der partiellen Oxydation oder bei der Vergasung, . wobei die Kohlenwasserstoff-Umwandlungsreaktion durch minimale Berührungszeiten begünstigt wird, im allgemeinen sehr hohe Transportgeschwindigkeiten verwendet, um die Berührungszeit auf ein Minimum zu reduzieren· Zusätzlich eliminiert die Benutzung eines Transportes mit Hilfe der Mehrphasenschaumströmung die Notwendigkeit des Einsatzes von Pumpen, um die Schmelze durch die Verarbeitungsanlage zirkulieren zu lassen· *In practice, the speed will often be greater than the minimum required to produce this gas lift effect. For example, in such types of hydrocarbon conversion reactions, such as cracking and partial oxidation or gasification,. wherein the hydrocarbon conversion reaction is favored by minimal contact times, generally using very high transport speeds to minimize contact time. In addition, the use of multi-phase foam flow transport eliminates the need to use pumps to pass the melt through the processing equipment to circulate · *

Beim Kracken von Asphalt zur Herstellung von Äthylen beinhalten zum Beispiel unter Verwendung einer Schmelze als Reaktionsmedium aus einem Gemisch aus Kalium- und Lithiumkarbonaten mit einem Gehält an Alkalimetallsulfid von ungefähr 1 Masse-% unter stationären Betriebsbedingungen typische Durchsätze eine Ein-.tragmenge an dem kohlenstoffhaltigen Einsatzgut in der Zeiteinheit entsprechend einer Oberflächengeschwindigkeit von etwa 10 bis 100 ft/s und vorzugsweise von etwa 20-35 ft/s; und ein Masseverhältnis der.Schmelze zu dem kohlenstoffhaltigen Einsatzgut von etwa 2-20 und vorzugsweise von etwa 4-8 in Abhängigkeit von den Reaktionswärmen, der Wärmekapazität der Schmelze und den Temperaturdifferenzen zwischen den Reaktionszonen. Mit den Bedingungen der Reaktionszone in diesem Bereich sind Berührungszeiten von etwa 0,5-10 oder mehr Sekunden ohne weiteres zu er-, zielen·When cracking asphalt to produce ethylene, for example, using a melt as the reaction medium of a mixture of potassium and lithium carbonates having an alkali metal sulfide content of about 1 mass% under steady state operating conditions, typical flow rates involve a carry-on amount of the carbonaceous feedstock in the unit time corresponding to a surface speed of about 10 to 100 ft / s, and preferably about 20-35 ft / s; and a mass ratio of the melt to the carbonaceous feedstock of about 2-20, and preferably about 4-8, depending on the heat of reaction, the heat capacity of the melt, and the temperature differences between the reaction zones. With the conditions of the reaction zone in this range, contact times of about 0.5 to 10 or more seconds are to be achieved without difficulty.

In ähnlicher V/eise werden bei der Vergasung von kohlenstoffhaltigen Materialien zur Gewinnung von Gas mit geringen oder mittleren Btu-Werten unter Verwendung einer Natriumkarbonatschmelze als Reaktionsmedium mit einem Gehalt an Alkalimetallsulfid von etwa 0-25 Masse-% unter stationären Betriebsbedingungen Luft und Dampf in typischer Vtfeise in einem Verhältnis zur Kontrolle der Gesamtwärmeerezeugurig derart zugeführt, daß die besagteSimilarly, in the gasification of carbonaceous materials to obtain low or middle Btu gas using a molten sodium carbonate reaction medium containing about 0-25 mass% of alkali metal sulfide under steady-state operating conditions, air and steam are more typical Vtfeise supplied in a ratio to the control of Gesamtwärmeerezeugurig such that said

Akak

Gesamtwärme 1* in der Form der fühlbaren Wärme des austretenden Produktgases entfernt wird und 2. durch die Wände des Behälters verloren geht« Die Temperatur ist somit durch die Einstellung des Verhältnisses zwischen Luft und dem Dampf regelbar» Der typische Luftdurchsatz entspricht 3-7 pounds Luft je pound des kohlenstoffhaltigen Einsatzgutes und die typische Einsatsrate des Dampfes ist gleich etwa 0,2-0,5 pounds Wasserdampf je ponnd des kohlenetoffhaltigen Einsatzgutes« Der Transportreaktionsapparat ist derart bemessen, daß das gasförmige und flüssige Gemisch in typischer Weise mit einer Geschwindigkeit nach oben steigt, die der Oberflächengeschwindigkeit von etwa 25-100, vorzugsweise von etwa 10-80 und typischerweise von 10-40 ft/s, entspricht«Total heat 1 * is removed in the form of sensible heat of the escaping product gas and 2. is lost through the walls of the container «The temperature is thus adjustable by adjusting the ratio between air and steam» The typical air flow rate is equivalent to 3-7 pounds of air per pound of carbonaceous feed and the typical rate of use of steam is equal to about 0.2-0.5 pounds of water vapor per pound of carbonaceous feed. The transport reactor is sized so that the gaseous and liquid mixture typically rises at a rate of upwards which corresponds to the surface velocity of about 25-100, preferably about 10-80, and typically 10-40 ft / s

Wenn auch keine wesentliche Bedeutung für die Reaktion besteht, kann ein inertes Verdünnungsmittel verwendet werden, um den Partialdruck der Reaktionsteilnehmer in der Schmelze als Reaktionsmittel in der Reaktionszone zu regeln oder zu kontrollieren und/oder den Gaslifteffekt des Mehrphasen-Kohlenwasserstoff-Schmelze-Gemisches zu unterstützen« Verdünnungsmittel, die verwendet werden können, umfassen u.a.: Helium, Kohlendioxid, Stickstoff, Dampf, Methan und dgl«, Bei solchen Arten von Umwandlungsreaktionen der kohlenstoffhaltigen Materialien bei denen das Vorhandensein von Wasserstoff für notwendig oder wünschens-. wert angesehen wird, wie etwa beim Reformieren, bei der Wasserstoff entschwefelung oder beim Hydrokracken, können geeignete Mengen an Wasserstoffgas ebenfalls in die Reaktionszone injiziert werden«, Das inerte Verdünnungsmittel würde typischerweise in einem Molverhältnis von etwa 0,1-50 Molen des Verdünnungsmittels je Mol des kohlenstoffhaltigen Einsatzgutes oder Reaktionsteilnehmers und vorzugsweise von etwa 0,1-1 verwendet werden«While not critical to the reaction, an inert diluent may be used to control or control the partial pressure of the reactants in the melt as reactants in the reaction zone and / or to aid the gas lift effect of the multiphase hydrocarbon melt mixture "Diluents that may be used include, but are not limited to, helium, carbon dioxide, nitrogen, steam, methane, and the like, in such types of conversion reactions of the carbonaceous materials where the presence of hydrogen is necessary or desirable. The inert diluent would typically be present in a molar ratio of about 0.1-50 moles of diluent per mole of water. *** For example, in reforming, hydrogen desulfurization, or hydrocracking, suitable amounts of hydrogen gas may also be injected into the reaction zone of the carbonaceous feedstock or reactant, and preferably about 0.1-1. "

Die vorliegende Erfindung eignet sich im besonderen für das Kracken und die partielle Oxydation oder die Vergasung von schweren kohlenstoffhaltigen Einsatzmaterialien mit einem hohen Schwefelgehalt· Die Umwandlung dieser Stoffe ist bis jetzt nachThe present invention is particularly useful for the cracking and partial oxidation or gasification of heavy carbonaceous feeds with a high sulfur content. The conversion of these materials is yet to come

-« - 2 2Oi 72- «2 2i 72

den bekannten Verfahren ökonomisch unvorteilhaft gewesen. Eine solche Situation ist' unerwünscht. Die- Gründe liegen in den Produktzuständen, die zu erreichen sind, und/oder in dem übermäßig starken Verkoken in den Reaktionszonen und in der Notwendigkeit für kostspielige Entschwefelungsbehandlungen zur Herabsetzung des hohen Schwefelgehaltes der Einsatzmaterialien. Das vorliegende Verfahren und die technische Ausrüstung eignen sich für diejenigen Umwandlungsreaktionen von Kohlenwasserstoffen mit einem hohen Schwefelgehalt, die durch minimale Berührungszeiten begünstigt werden, wie etwa beispielsweise beim Kracken von schweren kohlenstoffhaltigen Einsatzmaterialien zu Äthylen und anderen Produkten« Polglich wird das vorliegende Verfahren unter Bezugnahme auf die bevorzugten Verkörperungen unter Einbeziehung des Krackens und der partiellen Oxydation oder Vergasung von schweren Kohlenwasserstoff-Einsatzmaterialien zur Herstellung von Äthylen und anderen Produkten und einem Gas mit geringen oder mittleren Btu-Werten beschrieben, obwohl zu betonen ist, daß die vorliegende Erfindung eine breite Reaktionstechnik beschreibt, die sich für jede Art der chemischen Umwandlungsreaktion eignet, die in der Lage ist, daß sie in einer Schmelze als Reaktionsraedium durchgeführt wird.been economically disadvantageous to the known methods. Such a situation is' undesirable. The reasons are the product conditions that can be achieved and / or the excessive coking in the reaction zones and the need for costly desulfurization treatments to reduce the high sulfur content of the feeds. The present process and technical equipment are suitable for those high sulfur hydrocarbon conversion reactions favored by minimal contact times, such as, for example, cracking heavy carbonaceous feedstocks into ethylene and other products preferred embodiments incorporating cracking and partial oxidation or gasification of heavy hydrocarbon feedstocks to produce ethylene and other products and a gas having low or moderate Btu values, although it is to be understood that the present invention describes a broad reaction technique. which is suitable for any type of chemical conversion reaction capable of being carried out in a melt as a reaction medium.

Im allgemeinen wird beim Kracken von Asphalten und anderen schweren Kohlenwasserstoff-Einsatzmaterialien zur Herstellung von Äthylen das Kohlenwasserstoff-Einsatzgut mit einem Gemisch von Alkalimetallkarbonaten oder mit einem Gemisch von Alkalimetallkarbonaten und Alkalimetallsulfiden bei einer Temperatur von etwa 600-850 0C und einem Druck von etwa 0,5-10 Atmosphären, vorzugsweise bei ungefähr 1 Atmosphäre absolut, in Berührung gebracht. Die Eintragmengen in'der Zeiteinheit des Kohlenwasserstoff-Einsatzgutes und der Schmelze als Reaktionsmedium werden in der Weise eingestellt, daß in der Reaktionszone ein Transportzustand der Schaumströmung aufrechterhalten wird, wobei eine Berührungszeit von maximal etwa 25 Sekunden zu beobachten ist. Vorzugsweise werden die Eintragmengen in der Zeiteinheit so einreguliert, um eine Berührungszeit kleiner als etwa 5 Sekunden zuGenerally, in the cracking of asphalts and other heavy hydrocarbon feedstocks for the production of ethylene, the hydrocarbon feedstock with a mixture of carbonates of alkali metals or with a mixture of alkali metal carbonates and alkali metal sulfides at a temperature of about 600-850 0 C and a pressure of about 0 , 5-10 atmospheres, preferably at about 1 atmosphere absolute, contacted. The entry quantities in'der unit of time of the hydrocarbon feedstock and the melt as the reaction medium are adjusted in such a way that in the reaction zone, a transport state of the foam flow is maintained, with a maximum contact time of about 25 seconds is observed. Preferably, the input quantities in the unit of time are adjusted to give a contact time of less than about 5 seconds

bekommen und am bevorzugtesten eine Berührungszeit von etwa 1 Sekunde oder darunter, denn die Äthylenproduktion wird durch ein Reaktionsprofil mit einer minimalen Berührungszeit und einer hohen Temperatur begünstigt« Wahlweise kann ein geeignetes Verdünnungsgas, wie etwa Dampf oder Wasserstoff, dem Mehrphasengemisch aus der Schmelze und dem Kohlenwasserstoff-Einsatzgut beigemischt werden» Hierbei ist ein Molverhältnis zwischen dem Dampf und/oder dem Wasserstoff und den Reaktionsteilnehmern im Bereich von etwa 0,1-1 und vorzugsweise von etwa O53 einzuhalten·and, most preferably, a contact time of about 1 second or less, since ethylene production is favored by a reaction profile with a minimum contact time and temperature. "Optionally, a suitable diluent gas, such as steam or hydrogen, can be the multi-phase mixture of the melt and the hydrocarbon In this case, a molar ratio between the steam and / or the hydrogen and the reactants in the range of about 0.1-1 and preferably of about O 5 3 is observed ·

Bei der partiellen Oxydation oder Vergasung von schweren kohlenwasserstoffhaltigen Einsatzmaterialien oder bei dem kohlenstoffhaltigen Produkt zum Beispiel des Krackens zur Herstellung eines Gases mit geringen oder mittleren Btu-Werten, welches sich vorwiegend aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff zusammensetzt, wird das Kohlenwasserstoff-Einsatzgut typischerweise mit einer Schmelze aus einem Alkalimetallkarbonat oder aus einem Gemisch von Alkalimetallkarbonaten und «sulfiden bei einer Temperatur von etwa 800-1200 0O und vorzugsweise bei einer Temperatur von ungefähr 1000 0G und bei einem Druck von etwa 1-20 Atmosphären absolut in Berührung gebracht« Eine' geeignete Schmelze als Reaktionsmedium kann aus Natriumkarbonat oder aus einer Beimischung von Natriumkarbonat und -sulfid bestehen, denn bei den verwendeten Temperaturen ist das Natriummetallsalz geschmolzen und sehr fluid* Die Verwendung des Natriummetallsalzes als Schmelze ist ebenfalls wünschenswert, denn dieses Material ist billiger als die meisten anderen Medien und weist ebenfalls eine sehr hohe Affinität zur Zurückhaltung von Schwefeloxiden aufβ Die Vergasungsreaktion verläuft fast momentan und die Be~ rührungszeit wird im allgemeinen kleiner als etwa 10 Sekunden sein, vorzugsweise kleiner als etwa 5 Sekunden und am bevorzugtesten kleiner als etwa 2,0 Sekunden«, Die spezifischen Einsatzraten für den Sauerstoff werden in Abhängigkeit davon variieren, ob Luft, reiner Sauerstoff oder bestimmte andere sauerstoffhaltige Gase verwendet werden« Das Verhältnis des sauer-» stoffhaltigen Gases zu dem kohlenstoffhaltigen Einsatzgut wirdIn the partial oxidation or gasification of heavy hydrocarbonaceous feedstocks or in the carbonaceous product of, for example, cracking to produce a gas of low or moderate Btu, composed predominantly of carbon monoxide and hydrogen, the hydrocarbon feedstock will typically be melted an alkali metal carbonate or a mixture of alkali metal carbonates and sulfides at a temperature of about 800-1200 0 O and preferably at a temperature of about 1000 0 G and at a pressure of about 1-20 atmospheres absolutely brought into contact "A 'suitable melt the reaction medium may be sodium carbonate or an admixture of sodium carbonate and sulphide, because at the temperatures used, the sodium metal salt is molten and very fluid. The use of the sodium metal salt as a melt is also desirable because this material is The gasification reaction proceeds almost instantaneously and the stirring time will generally be less than about 10 seconds, preferably less than about 5 seconds, and most preferably less than about 2.0 seconds, "The specific rates of oxygen use will vary depending on whether air, pure oxygen or certain other oxygen-containing gases are used." The ratio of the oxygen-containing gas to the carbonaceous feed becomes

-^- 2 201 72- ^ - 2 201 72

in der V/eise geregelt, daß die Produktion von Kohlenmonoxid und Wasserstoff aus dem Einsatzgut bevorzugt wird. Um die Temperatur durch den Umfang der Wassergasreaktion·zu regeln, wird meistens Dampf in die Reaktionszone injiziert, wobei die spezifische Menge mit zunehmender Temperatur notwendigerweise zunimmt. Wo von der partiellen Oxydation in Verbindung mit einer endothermischen Reaktion Gebrauch gemacht wird, kann es zum Zwecke der Wärmezufuhr hierfür notwendig sein, die Wärmeentwicklung in der Weise' zu regeln, indem Dampf zur Begünstigung einer Wassergasreaktion injiziert wird· Wo es erwünscht ist, eine vollständige Oxydation des Einsatzgutes zu erhalten, werden meistens dieselben Reaktionsbedingungen verwendet, wobei die Ausnahme gemacht wird, daß die Menge an Sauerstoff oder der sauerstoffhaltigen Gaszugabe in ausreichender V/eise verstärkt •wird, um eine Vollständige Oxydation zu bewältigen. Ylenn die Oxydation in Verbindung mit einem Kracken verwendet wird, um Wärme zuzuführen, und das während des Krackens gebildete kohlenstoffhaltige Material nicht ausreicht, um dem Wärmebedarf zu genügen, kann zusätzliches Einsatzmaterial (dasselbe wie das, was der Krackreaktionszone zugeführt wurde, oder verschieden davon) direkt der Oxydationszone zugeleitet werden.regulated in the agreement that the production of carbon monoxide and hydrogen from the feedstock is preferred. In order to control the temperature by the extent of the water gas reaction, steam is usually injected into the reaction zone, the specific amount necessarily increasing with increasing temperature. Where use is made of partial oxidation in conjunction with an endothermic reaction, it may be necessary for the purpose of heat supply to regulate heat generation by injecting steam to promote a water gas reaction. Where desired, a complete one To obtain oxidation of the feedstock, the same reaction conditions are usually used, with the exception that the amount of oxygen or the oxygen-containing gas addition is increased in sufficient quantities to cope with complete oxidation. When the oxidation is used in conjunction with cracking to supply heat and the carbonaceous material formed during cracking is insufficient to meet the heat demand, additional feedstock (the same as that supplied to the cracking reaction zone or different therefrom) can be used. be fed directly to the oxidation zone.

Bei einer weiteren Verkörperung der vorliegenden Erfindung wird eine Kohlenwasserstoff-Umwandlungsreaktion gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer zweiten Reaktion oder mit weiteren Reaktionen kombiniert, um die Wärmeübertragungskapazität der Schmelze als Reaktionsmedium in vorteilhafter Weise auszunützen, um eine Vielzahl von verschiedenen Reaktionen aufrechtzuerhalten* Zum Beispiel ist es beim Kracken von schweren kohlenstoffhaltigen Einsatzmaterialien wünschenswert, das Kracken in Verbindung mit einer exothermischen Koksoxydation und einer partiellen Oxydationsreaktion durchzuführen, wobei der Koks in der Schmelze als dem Reaktionsmedium als Ergebnis des Krackens im Sinne einer Energiequelle verwendet werden kann, um die Temperatur in der endothermischen Krackreaktionszone-bei. einem Betrieb mit einem geschlossenen Kreislauf aufrechtzuerhalten. Außerdem kann eineIn a further embodiment of the present invention, a hydrocarbon conversion reaction according to the present invention is combined with a second reaction or reactions to advantageously utilize the heat transfer capacity of the melt as a reaction medium to sustain a variety of different reactions * For example in cracking heavy carbonaceous feeds, it is desirable to carry out the cracking in conjunction with exothermic coke oxidation and partial oxidation reaction, wherein the coke in the melt can be used as the reaction medium as a result of the energy source cracking to raise the temperature in the endothermic cracking reaction zone -at. to maintain a closed loop operation. In addition, one can

- ta ~- ta ~

- te - 2 2 017- te - 2 2 017

Reaktion zur Entfernung des Schwefels in Verbindung mit dem Krakken und/oder mit der· Kohlenstoffoxydationsreaktion durchgeführt werden, um das in der Schmelze als dem Reaktionsmedium enthaltene Sulfid als Folge des Krackens und/oder der Oxydationsreaktion in wertvolles Schwefelwasserstoffgas umzuwandeln« Einsignifikanter Vorteil der Benutzung der Technologie mit der Schmelze als Reaktionsmedium bei der Umwandlung von kohlenstoffhaltigem Einsatzmaterial besteht somit darin, daß sich diese Technologie ohne weiteres für Verarbeitungen im Rahmen von Mehrfachreaktionen anbietet.Reaction to remove the sulfur in conjunction with the krakene and / or the carbon oxidation reaction to convert the sulfide contained in the melt as the reaction medium to valuable hydrogen sulfide gas as a result of the cracking and / or oxidation reaction. "One significant advantage of using the technology Thus, with the melt as the reaction medium in the conversion of carbonaceous feedstock, this technology is readily available for multi-reaction processing.

Wir befassen uns nun mit den Zeichnungen· Abbildung 1 veranschaulicht ein kontinuierliches Vergasungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung in der einfachsten Form«, Bei dieser Abbildung wird eine einzelne Reaktionszone verwendet, wobei die Schmelze in einem geschlossenen Kreislaufsystem zur Zirkulation gebracht wird* Das kohlenstoffhaltige Einsatzgut wird durch die Zuleitung 2 in den unteren Teil einer Vergasungsreaktionszone 1 mit gemischten Phasen eingebrachte Ein sauerstoffhaltiges Gas und Dampf, falls dies gewünscht wird, sowie wahlweise ein Verdünnungsgas treten in den unteren Teil der besagten Reaktionszone durch die .Zuleitung 3 ein» Die Schmelze als Reaktionsmedium tritt in den unteren Teil der besagten Vergasungszone 1 mit den gemischten Phasen durch die Zuleitung (oder durch den Kanal) 4 ein. Das Einsatzgut kann mit dem sauerstoffhaltigen Gas und/oder mit dem Dampf, falls vorhanden, und/oder mit dem Verdünnungsgas, falls vorhanden, vor dem eigentlichen Eintritt in den unteren Teil der besagten Reaktionszone vermischt werden. Beim Vermischen von Einsatzmaterial, Dampf, sauerstoffhaltigem Gas und Verdünnungsgas mit der Schmelze als dem Reaktionsmedium in dem besagten unteren Teil der besagten Reaktionszone strömt das Gemisch mit den Mischphasen in einem parallelen turbulenten Strö_ mungsbild in den oberen Teil der besagten vertikalen verlängerten Vergasungszone 1«. Während dieses Transportes finden die chemischen Reaktionen statt« Von dem' oberen Teil der besagten Vergasungszone strömt die gemischte Phase, bestehend aus denWe now turn to the drawings. Figure 1 illustrates a continuous gasification process according to the present invention in its simplest form. In this Figure, a single reaction zone is used wherein the melt is circulated in a closed loop system The carbonaceous feedstock is passed through the feed line 2 introduced into the lower part of a gasification reaction zone 1 with mixed phases An oxygen-containing gas and steam, if desired, and optionally a diluent gas enter the lower part of said reaction zone through the .Zuleitung 3 a »The melt as a reaction medium occurs the lower part of the said gasification zone 1 with the mixed phases through the feed line (or through the channel) 4 a. The feed can be mixed with the oxygen-containing gas and / or with the vapor, if present, and / or with the diluent gas, if present, prior to actually entering the lower part of said reaction zone. When mixing feedstock, steam, oxygen-containing gas and diluent gas with the melt as the reaction medium in said lower part of said reaction zone, the mixture with the mixed phases flows in a parallel turbulent flow pattern into the upper part of said vertically elongated gasification zone 1 '. During this transport, the chemical reactions take place. "From the upper part of said gasification zone flows the mixed phase, consisting of the

5,15.1

'- 2 2Oi 72 '- 2 2Oi 72

gasförmigen Produkten und einer die Flüssigkeiten enthaltenden Schmelze sowie aus i-rgendweichen unverbrauchten flüssigen oder festen Reaktionsteilnehmern, durch die Rohrleitung 5 in eine Trennvorrichtung, die hier als Zyklon 6 wiedergegeben ist. In dem Zyklon 6 treten die gasförmigen Produkte aus dem oberen Teil des besagten Zyklons durch die Leitung 7 zur weiteren Verwendung oder zur Trennung an anderer Stelle aus. Der flüssige Teil des Arbeitsmediums mit den gemischten Phasen wird nach erfolgtem Eintreten in den Zyklon 6 zum unteren Teil des besagten Zyklons durch die Wirkungsweise des Zyklons geführt und verläßt den besagten unteren Teil des Zyklons durch die Rohrleitung 9· Die Akkumulation der Flüssigkeit in dem System ruft ein Grenzflächenniveau 8 hervor, das im unteren Teil des Zyklons 6 oder in der Rohrleitung 9 aufrechterhalten werden kann* Wie der Abbildung 1 entnommen-werden kann, wird die Leitung 9 zu der Zuleitung 4, durch welche die Schmelze als Reaktionsmedium zu dem unteren Teil der besagten Vergasungszone 1 zurückgeführt wird, wodurch der geschlossene Kreislauf der Schmelze in diesem Reaktionssystem veranschaulicht wird· Die Zirkulatiönsgeschwindigkeit der Schmelze und der unverbrauchten flüssigen oder festen Reaktionsteilnehmer kann während des Betriebes eingestellt werden, indem der Vorrat an der Schmelze in der V/eise vergrößert oder verkleinert wird, um das Grenzflächenniveau 8 innerhalb der Rohrleitung 9 und/oder am unteren Teil des Zyklons 6 zu erhöhen oder zu senken (ein höheres Niveau führt zu einer größeren Strömungsgeschwindigkeit für die Schmelze). Bei einigen Arten des Einsatzgutes kommt es zu einer Akkumulation von Schwermetallen in der Form des elementaren Metalles oder in Form von Oxiden oder Verbindungen davon und/oder Asche, was durch kontinuierliche oder intermittierende Entnahme des geschmolzenen Mediums aus dem System und durch Ersetzen dieser Entnahmen durch einen Ausgleich geregelt werden kann.gaseous products and a melt containing the liquids as well as from i-soaking unused liquid or solid reactants, through the pipe 5 in a separator, which is shown here as a cyclone 6. In the cyclone 6, the gaseous products exit from the upper part of said cyclone through the conduit 7 for further use or separation elsewhere. The liquid portion of the mixed phase working fluid, after entering the cyclone 6, is directed to the lower portion of said cyclone by the operation of the cyclone and exits the lower portion of the cyclone through the conduit 9. The accumulation of fluid in the system is called an interface level 8 which can be maintained in the lower part of the cyclone 6 or in the pipeline 9. As can be seen from Figure 1, the line 9 becomes the inlet 4, through which the melt as the reaction medium to the lower part of the The circulating rate of the melt and the unconsumed liquid or solid reactants can be adjusted during operation by increasing or decreasing the supply of molten iron in the melt is going to the border level 8 within the pipeline 9 and / or at the lower part of the cyclone 6 to increase or decrease (a higher level leads to a higher flow rate for the melt). Some types of feedstock accumulate heavy metals in the form of the elemental metal or in the form of oxides or compounds thereof and / or ashes, resulting in continuous or intermittent removal of the molten medium from the system and replacement of these feeds with one Compensation can be regulated.

Wir befassen uns nun mit Abbildung 2. Es handelt sich um ein schematisches Strömungsbild eines kontinuierlichen Vergasungsverfahrens für ein schwefelhaltiges kohlenstoffreiches Einsatz-We now turn to Figure 2. It is a schematic flow diagram of a continuous gasification process for a sulfur-rich carbon-rich feedstock.

. - 20 -, - 20 -

material» In dieser Abbildung 'strömt die Schmelze in einem kontinuierlichen Kreislauf durch die Vergasungszone und den damit assoziierten Zyklon und zurück zu der Vergasungszone, obwohl getrennt voneinander; aber gleichzeitig strömt die fungible oder gemeinsame Schmelze ebenfalls in einem kontinuierlichen Kreislauf zwischen der Mischphasen-Anreicherungszone, dem zugehörigen Zyklon und dem Wärmeaustauscher· Ebenfalls simultan, aber unabhängig davon, strömt die Schmelze· zwischen den beiden geschlossenen Kreisläufen in einem getrennt voneinander geregelten Zyklus« Kohlenstoffhaltiges Einsatzmaterial mit einem hohen Schwefelgehalt tritt in die Vergasungsreaktionszone mit der gemischten Phase 200 durch die Zuleitung 201 im unteren Teil der besagten Zone ein* Sauerstoffhaltiges Gas, Dampf, falls vorhanden, und/oder Verdünnungsgas, falls vorhanden, treten am unteren Teil der besagten Vergasungszone 200 durch die Zuleitung 202 ein« Bei dieser unteren Zone des Vergasungs-Reaktionsapparates tritt die Schmelze durch die Zuleitung 203 ein und vermischt sich mit dem besagten Einsatzgut aus der Zuleitung und mit dem besagten sauerstoffhaltigen Gas und mit dem Dampf, falls vorhanden, und/oder mit dem Verdünnungsgas, falls vorhanden, um ein Mehrphasengemisch im unteren Teil der besagten Vergasungszone zu bilden,* Das Mischphasengemisch gelangt von dort durch die vertikal verlängerte Vergasungszone in den oberen Teil der besagten Zone, wobei das besagte Gemisch durch die Rohrleitung 207 in den Zyklon 208 überführt wird. Das Ein_ satzgut kann in die Mischphasen-Vergasungszone entweder getrennt für sich oder in der Form eines Gemisches mit Dampf und/oder dem Verdünnungsgass falls vorhanden, eingebracht werden* Auch wenn ein Zyklon in diesem bevorzugten Beispiel wiedergegeben wird, können andere Trennvorrichtungen ebenfalls zum Einsatz gelangen«, In dem Zyklon 208 werden die gasförmigen Reaktionsteilnehmer von der Flüssigkeit getrennt, bestehend aus der Schmelze als dem Reaktionsmedium und dem nichtgasförmigen Teil der Realctionsteilnehmer· Die gasförmigen Reaktionsteilnehmer verlassen den Zyklon 208 über die Leitung 209 und werden der sich anschließenden (nicht wiedergegeben) Trennanlage zugeleitetmaterial "In this figure, the melt flows in a continuous cycle through the gasification zone and the associated cyclone and back to the gasification zone, although separated from each other; but at the same time the fungible or common melt also flows in a continuous cycle between the mixed phase enrichment zone, the associated cyclone and the heat exchanger. Also simultaneously, but independently, the melt flows between the two closed cycles in a separately controlled cycle High sulfur feedstock enters the mixed phase gasification reaction zone 200 through feed line 201 in the lower part of said zone. * Oxygen-containing gas, steam, if present, and / or diluent gas, if any, occur at the bottom of said gasification zone 200 through inlet 202. At this lower zone of the gasification reaction apparatus, the melt enters through inlet 203 and mixes with said feedstock from the feed line and with said oxygen-containing gas and with the steam, if present, and / or with the diluent gas, if present, to form a multiphase mixture in the lower part of said gasification zone. The mixed phase mixture passes from there through the vertically elongated gasification zone to the upper part of said zone, said mixture passing through the pipeline 207 into the cyclone 208 is transferred. The product may be introduced into the mixed phase gasification zone either separately or in the form of a mixture with steam and / or the diluent gas, if present. Although a cyclone is represented in this preferred example, other separators may also be used In the cyclone 208, the gaseous reactants are separated from the liquid consisting of the melt as the reaction medium and the non-gaseous part of the reaction participants. The gaseous reactants leave the cyclone 208 via line 209 and become the subsequent (not shown) separation plant forwarded

£3£ 3

-*· - 2201 72- * · - 2201 72

oder als solche verwendet.. Die in dem Zyklon 208 getrennte Flüssigkeit gelangt in den unteren Teil des Zyklons und setzt sich dort ab und wird über die Leitung 211 entnommen. Dabei bildet sich ein Grenzflächenniveau 210, welches in der Rohrleitung 211 oder im unteren Teil des Zyklons 208 aufrechterhalten werden kann. Die Flüssigkeit in der Leitung 211 wird in zwei Teile getrennt: Ein Teil davon gelangt über die Leitung 204 in die Zuleitung 203 zurück, um einen der kontinuierlichen Kreisläufe zu vervollständigen, von denen weiter oben die Rede war. Die Zirkulation der Schmelze innerhalb dieses Systems der geschlossenen Schleife ist von der Lage des Grenzflächenniveaus der Flüssigkeit 210 und von anderen physikalischen Faktoren der Reaktionsteilnehraer und der technischen Anlage abhängig. Der zweite Teil der Flüssigkeit in der Leitung 211 strömt durch die Rohrleitung 206 zur Vereinigung mit der Schmelze in Leitung 223 zur Bildung eines Gemisches in der Rohrlei tung 212, wobei die Strö-. mung dann weiter in Richtung des Wärmeaustauschers 213 erfolgt« In dem Wärmeaustauscher 213 wird die Schmelze durch ein Arbeitsmedium, wie etwa Dampf, abgekühlt, der in den Wärmeaustauscher 213 durch die Zuleitung 225 eintritt und diesen durch den Austritt 224 verläßt. Die gekühlte Schmelze fließt aus dem Wärmeaustauscher 213 durch die Rohrleitung 214 in den unteren Teil einer Mischphasen-Anreicherungszone 217 zur Karbonisierung· Ein CO2-reich.es Gas tritt in den unteren Teil der Anreicherungszone 217 durch die Zuleitung 215 ein. Dampf und/oder ein Verdünnungsgas, falls vorhanden, treten in den unteren Teil der Zone 217 durch die Rohrleitung 216 ein. Das COg-reiche Gas, der Dampf und das Verdünnungsgas, falls vorhanden, vereinigen sich mit der abgekühlten Schmelze der Leitung 214 im unteren Teil der besagten Anreicherungszone 217 zur Karbonisierung, um ein Mischphasengemisch zu bilden, welches in Richtung nach oben und im Parallelstrom durch die besagte Anreicherungszone 217 in den oberen Teil davon gelangt* Die dem Karbonisieren dienende Anreicherungszone 217 ist derart bemessen, daß das Mehrphasengemisch aus den Gasen und der Flüssigkeit eine Strömung hervorrufen wird, die in ausreichender Weise turbulent ist, damit dieor used as such. The liquid separated in the cyclone 208 passes into the lower part of the cyclone and settles there and is removed via the line 211. In this case, an interface level 210 is formed, which can be maintained in the pipeline 211 or in the lower part of the cyclone 208. The liquid in the line 211 is separated into two parts: a part of which returns via the line 204 in the supply line 203 to complete one of the continuous circuits, which were discussed above. The circulation of the melt within this closed loop system is dependent upon the location of the interface level of the liquid 210 and other physical factors of the reactants and the engineering equipment. The second part of the liquid in the line 211 flows through the conduit 206 for merging with the melt in line 223 to form a mixture in the Rohrlei device 212, wherein the Strö-. In the heat exchanger 213, the melt is cooled by a working medium, such as steam, which enters the heat exchanger 213 through the supply line 225 and leaves through the outlet 224. The cooled melt flows from the heat exchanger 213 through the conduit 214 into the lower part of a mixed-phase enrichment zone 217 for carbonation. A rich CO2 gas enters the lower part of the enrichment zone 217 through the feed line 215. Steam and / or diluent gas, if present, enters the lower portion of zone 217 through conduit 216. The COg-rich gas, vapor and diluent gas, if present, combine with the cooled melt of conduit 214 in the lower part of said carbonization enrichment zone 217 to form a mixed phase mixture flowing upwardly and in parallel through the catalyst The enrichment zone 217 serving for carburizing is dimensioned such that the multiphase mixture of the gases and the liquid will cause a flow which is sufficiently turbulent to allow the enrichment zone 217 to enter the upper part thereof

durchschnittliche Dichte hinreichend gering ist, um innerhalb der vertikal verlängerten Anreicherungszone 217 zu einem Gaslifteffekt zu gelangen. Das Mehrphasengemisch aus dem oberen Teil der Anreichungszone 217 tritt durch die Leitung 218 aus und gelangt von dort in den zugehörigen Zyklon 219« Das besagte Mehrphasengemisch wird in dem Zyklon 219 in ein Schwefelwasserstoff reiches Produktgas und eine Flüssigkeit getrennt, die aus der entschwefelten Schmelze und aus flüssigen oder'festen Reaktionsteilnehmern bestellte Das schwefelwasserstoffreiche Produktgas tritt aus dem Zyklon 219 durch die Leitung 220 aus und gelangt von dort zu einem äußeren Wiedergewinnungssystem,· wie etwa einer Schwefelanlage nach Claus. Diese ist nicht wiedergegeben? Die in dem Zyklon 219 getrennte Schmelze gelangt in den unteren Teil des besagten Zyklons und setzt sich dort ab und verläßt den Zyklon durch die Leitung 222. Es erfolgt eine Unterteilung in zwei Teile.» Der erste Teil des entschwefelten Mediums in Leitung 222 durchläuft die Leitung 223 und vereinigt sich mit der Schmelze in Leitung 206 zwecks Bildung einer gemeinsamen Schmelze in der Leitung 212, wie weiter oben erwähnt wurde. Die Schmelze gelangt dabei in den kontinuierlichen Kreislauf durch den Wärmeaustauscher 213, die Anreicherungszone und den Zyklon 219 zurück zu dem Wärmeaustauscher 213 zur Vervollständigung jenes Kreislaufes.average density is sufficiently low to achieve a gas lift effect within the vertically elongated enrichment zone 217. The multiphase mixture from the upper part of the enrichment zone 217 exits through line 218 and from there into the associated cyclone 219. Said multiphase mixture is separated in the cyclone 219 into a hydrogen sulfide-rich product gas and a liquid consisting of the desulfurized melt and The hydrogen-rich product gas exits the cyclone 219 through line 220 and from there to an external recovery system, such as a Claus sulfur plant. This is not reproduced? The separated melt in the cyclone 219 passes into the lower part of said cyclone and settles there and leaves the cyclone through the line 222. It is divided into two parts. "The first part of the desulfurized medium in line 222 passes through the line 223 and merges with the melt in line 206 to form a common melt in line 212, as previously mentioned. The melt passes in the continuous cycle through the heat exchanger 213, the enrichment zone and the cyclone 219 back to the heat exchanger 213 to complete that cycle.

Zusätzlich zu den beiden kontinuierlichen Kreislaufzirkulationssystemen der Schmelze gemäß der obigen Darstellung in Abbildung 2 strömt die Schmelze aus der Leitung 222 über die Rohrleitung 205 zur Vereinigung mit der Schmelze in Leitung 204, von wo aus die Schmelze in die Rohrleitung 203 gelangt, wie weiter oben gerzeigt wurde« Polglich strömt die Schmelze zwischen den beiden Reaktionssystemen hin und her, wobei ein Teil der Schmelze aus dem Vergasungssystem über die Leitung 206 zu dem Anreicherungsreak tionssystem gelangt, während eine gleich große Menge der Schmelze in der entgegengesetzten Richtung durch die Leitung strömt, um den Kreislauf zu vollenden*In addition to the two continuous circulating systems of the melt, as shown in Figure 2 above, the melt flows from line 222 through line 205 for fusion with line 204, from where the melt enters line 203, as indicated above At the same time, the melt flows back and forth between the two reaction systems, with part of the melt from the gasification system passing via the line 206 to the enrichment reaction system, while an equal amount of the melt flowing in the opposite direction through the line Complete cycle *

In Abbildung 2 ist der Druck in der Reaktionszone 217 zur Anrei-Figure 2 shows the pressure in the reaction zone 217 for

-22Of 72-22Of 72

cherung mit CO2 und in dem zugehörigen Zyklon 21.9 kleiner als der Druck, der in der Vergasungszone 200 und dem zugehörigen Zyklon 208 herrscht. Dies wird dadurch erreicht, indem die Karbonisierungszone 217 und der zugehörige Zyklon in der Weise angeordnet werden, daß das Grenzflächenniveau 221 zwischen dem Schwefelwasserstoffgasprodukt und der Schmelze höher liegt als das entsprechende Grenzflächenniveau 210 zwischen dem gasförmigen Produkt der Vergasungszone und der Schmelze« Die Druckdifferenz zwischen diesen beiden Reaktionszonen stellt eine Punktion der Differenz der jeweiligen Höhe der Grenzflächenniveaus und anderer physikalischer Paktoren dar. Während des tatsächlichen Betriebes kann die absolute Druckdifferenz etwas variiert werden, indem die relative Höhe zwischen dem Grenzflächenniveau 221 und dem anderen Grenzflächenniveau 210 einge-.stellt wird« Desgleichen kann die Zirkulationsgeschwindigkeit der Schmelze innerhalb der Vergasungszone 200 und dem zugehörigen Zyklon 208 im Rahmen der zulässigen Grenzen variiert werden, indem das Grenzflächenniveau 210 angehoben oder gesenkt wird (ein höheres Niveau bedingt eine größere Zirkulationsgeschwindigkeit und ein niedrigeres Niveau ruft eine geringere Zirkulationsgeschwindigkeit hervor)· Desgleichen wird die Zirkulationsgeschwindigkeit der Schmelze in dem Kreislauf zwischen der Karbonisierungszone 2175 dem Zyklon 219 und dem Wärmeaustauscher 213 innerhalb der zulässigen Grenzen in der Weise eingestellt, indem das Grenzflächenniveau 221 angehoben oder gesenkt wird*with CO 2 and in the associated cyclone 21.9 smaller than the pressure prevailing in the gasification zone 200 and the associated cyclone 208. This is accomplished by placing the carbonation zone 217 and associated cyclone in such a manner that the interface level 221 between the hydrogen sulfide gas product and the melt is higher than the corresponding interface level 210 between the gaseous product of the gasification zone and the melt Both reaction zones represent a puncture of the difference in the respective height of the interface levels and other physical factors. During actual operation, the absolute pressure differential can be varied somewhat by adjusting the relative height between the interface level 221 and the other interface level 210 For example, the circulation rate of the melt within the gasification zone 200 and associated cyclone 208 may be varied within allowable limits by raising or lowering the interface level 210 (a higher level Similarly, the circulation rate of the melt in the circuit between the carbonation zone 217 5 and the cyclone 219 and the heat exchanger 213 is set within the allowable limits by the interface level 221 is raised or lowered *

Um nun die Strömung der Schmelze hin und her zwischen den beiden betreffenden geschlossenen Systemen der Reaktionszone über die Leitungen 206 und 205 zu regeln, ist die leitung 205 in der Weise bemessen, um die Strömung auf Grund des statischen Differenzdruckes einzuschränken, oder alternativ kann eine Drosselleitung oder eine Drosselscheibe oder ein Ventil in diese Leitung eingefügt werden. Drosselungen oder Regelventile können ebenfalls als wünschenswert angesehen werden, um die Strömung der Schmelze zu regeln, wie etwa die Drosselstelle 226 in derIn order to control the flow of the melt back and forth between the two respective closed systems of the reaction zone via the lines 206 and 205, the line 205 is dimensioned in such a way to restrict the flow due to the static differential pressure, or alternatively may be a throttle line or a throttle plate or a valve can be inserted in this line. Throttlings or control valves may also be considered desirable to control the flow of the melt, such as orifice 226 in FIG

- £4 - - £ 4 -

Leitung 205 oder die Drosselung 227 in der Leitung 2O6e Andere Regel- oder Drosseleinrichtungen zur Regulierung der Strömung sind nützlich, im besonderen, wenn eine Vielzahl von kohlenstoffhaltigen Einsatzmaterialien in wiederkehrenden Zeitintervallen zu verarbeiten ist.Line 205 or the throttling 227 in line 2O6 e Other control or throttling means for regulating the flow are useful, in particular, when a plurality of carbonaceous feedstocks in recurring time intervals is to be processed.

Wir kommen nun zu Abbildung 3· Hier handelt es sich um ein System aus zwei Reaktionszonen, wobei die fungible oder gemeinsame Schmelze als Reaktionsmedium für verschiedene Reaktionen in jeder der beiden ReBktionszonen verwendet wird. Ein kohlenstoffhaltiges Einsatzgut tritt in den unteren Teil der Mischphasen-Krackreaktionszone 10 über die Zuleitung (oder die Rohrleitung) 11 in diese Zone ein. Dampf, falls vorhanden, und/oder Verdünnungsgas, falls vorhanden, tritt am besagten unteren Teil der Krackzone 10 über die Leitung 12 in diese Zone ein. Das Einsatzgut kann mit dem Dampf, falls vorhanden, und/oder mit dem Verdünnungsgas, falls vorhanden, vor dem eigentlichen Eintritt in den unteren Teil der besagten Krackzone 10 vermischt werden. Die Schmelze gelangt am unteren Teil der besagten Krackzone 10 über die Zuleitung 13 in die Zone« Im unteren Teil der Krackzone 10 findet ein Vermischen zwischen der Schmelze, dem kohlenstoffhaltigen Einsatzmaterial und dem Dampf, falls vorhanden, und dem Verdünnungsgas, falls vorhanden, statt, um zu einem turbulenten Mischphasengemisch zu gelangen» Dieses strömt nach dem Parallelstromprinzip in Richtung nach oben durch die vertikal verlängerte Krackreaktionszone 10 in den oberen Teil der besagten Zone* Im oberen Teil der besagten Krackzone 10 besteht die Mischphase aus gasförmigen Reaktionsteilnehmern und einer Flüssigkeit aus der Schmelze und/oder flüssigen oder festen Reaktionsteilnehmern» Das besagte Mischphasengemisch wird aus dem oberen Teil der besagten vertikal verlängerten Krackreaktionszone 10 über die Leitung 14 einer Trennvorrichtung zugeleitet, die hier einem Zyklon 15 entspricht« Die gasförmigen Produkte der Krackreaktion treten aus dem oberen Teil des Zyklons 15 über die Leitung.16 aus und gelangen von dort zu einer Trennanlage und/oder werden in einer weiteren technischen Anlage verarbeitetTurning now to Figure 3 · This is a system of two reaction zones where the fungible or common melt is used as the reaction medium for various reactions in each of the two reaction zones. A carbonaceous feedstock enters the bottom of the mixed phase cracking reaction zone 10 via the feed line (or tubing) 11 into this zone. Steam, if present, and / or diluent gas, if any, enters this zone at line 12 at the lower portion of cracking zone 10. The feed may be mixed with the vapor, if present, and / or with the diluent gas, if present, prior to the actual entry into the lower portion of said cracking zone 10. The melt passes at the lower part of said cracking zone 10 via the feed line 13 into the zone. In the lower part of the cracking zone 10 there is a mixing between the melt, the carbonaceous feedstock and the vapor, if present, and the diluent gas, if present, in order to arrive at a turbulent mixed-phase mixture, this flows upwards in a parallel flow principle through the vertically extended cracking reaction zone 10 into the upper part of said zone. In the upper part of said cracking zone 10, the mixed phase consists of gaseous reactants and a liquid from the melt and / or liquid or solid reactants. Said mixed phase mixture is supplied from the upper part of said vertically elongated cracking reaction zone 10 via line 14 to a separator which here corresponds to a cyclone 15. The gaseous products of the cracking reaction emerge from the top of the cyclo ns 15 via line 16 and from there to a separation plant and / or are processed in a further technical system

ν- -»- 2 201 72 ν- »- 2 201 72

(nicht wiedergegeben). Der flüssige Teil des Materials, der in den Zyklon 15 eintritt, setzt sich im unteren Teil des besagten Zyklons ab und tritt durch die Leitung 18 aus. Dabei bildet sich an der Stelle 17 ein Grenzflächenniveau, welches in der Leitung 18 aufrechterhalten werden kann oder im unteren Teil des Zyklons 15« Die Flüssigkeit der Leitung 18 besteht aus der Schmelze und flüssigen oder festen Reaktionsteilnehmern aus der Krackreaktionszone» Diese Flüssigkeit strömt in die Leitung· 19» die in den unteren Teil der Mischphasen-Oxydationszone 22 eintritt. Ein sauerstoffhaltiges Gas tritt in den unteren Teil der besagten Mischphasen-Oxydationszone 22 über die Zuleitung 20 ein. Dampf, falls vorhanden, und/oder Verdünnungsgas, falls vorhanden, tritt in den unteren Teil der besagten Mischphasen-Oxydationszone 22 über die Zuleitung 21 ein. Das sauerstoff-•haltige Gas kann vor der Einführung in den unteren Teil der besagten Oxydationszone 22 mit Dampf, falls vorhanden, und/oder mit Verdünnungsgas, falls vorhanden, vermischt werden* Zusätzliches kohlenstoffhaltiges Einsatzgut kann ebenfalls in den unteren Teil der besagten Oxydationszone 22 eingebracht werden, um irgendwelche Mangenerscheinungen an flüssigen oder festen Reaktionsprodukten auszugleichen, um den gewünschten Gesamtsystembetrieb aufrechtzuerhalten und den Wärmehaushalt zu kompensieren. Einsatzgut, Dampf, falls vorhanden, und Verdünnungsgas, falls vorhanden, vermischen sich mit der Flüssigkeit, bestehend aus der Schmelze sowie flüssigen oder festen kohlenstoffhaltigen Reaktionsteilnehmern zwecks Bildung eines Mehrphasengemisches. Dieses strömt in turbulenter Weise in Richtung nach oben durch die vertikal verlängerte Oxydationsreaktionszone 22 in den oberen Teil der besagten Zone. Aus dem oberen Teil der besagten Oxydationszone^ 22 gelangt das Mischphasengemisch über die Rohrleitung 23 in eine Trennvorrichtung, die hier einem Zyklon 24 entspricht. In diesem Zyklon 24 findet eine Trennung zwischen der Dampfphase und der flüssigen Phase statt« Die Dampfphase mit den gasförmigen Produkten der Oxydationsreaktion verläßt den Zyklon 24 über die Leitung 25 zur weiteren Verarbeitung oder Trennung« Die in dem Zyklon 24 getrennte(not shown). The liquid portion of the material entering the cyclone 15 settles in the lower part of said cyclone and exits through the conduit 18. This forms at the point 17, an interface level, which can be maintained in the conduit 18 or in the lower part of the cyclone 15. "The liquid of the conduit 18 consists of the melt and liquid or solid reactants from the cracking reaction zone» This liquid flows into the line · 19 »enters the lower part of the mixed-phase oxidation zone 22. An oxygen-containing gas enters the lower part of said mixed-phase oxidation zone 22 via the supply line 20. Steam, if present, and / or diluent gas, if present, enters the lower portion of said mixed phase oxidation zone 22 via feed line 21. The oxygen-containing gas may be mixed with steam, if present, and / or diluent gas, if present, prior to introduction into the lower part of said oxidation zone 22. Additional carbonaceous feed may also be introduced into the lower part of said oxidation zone 22 to compensate for any build-up of liquid or solid reaction products to maintain the desired overall system operation and to compensate for the heat balance. Feedstock, steam, if any, and diluent gas, if present, mix with the liquid, consisting of the melt, and liquid or solid carbonaceous reactants to form a multiphase mixture. This flows in a turbulent upward direction through the vertically extended oxidation reaction zone 22 in the upper part of said zone. From the upper part of said oxidation zone ^ 22, the mixed-phase mixture passes via the pipeline 23 into a separation device which here corresponds to a cyclone 24. In this cyclone 24 there is a separation between the vapor phase and the liquid phase. The vapor phase with the gaseous products of the oxidation reaction leaves the cyclone 24 via line 25 for further processing or separation

Flüssigkeit aus der Schmelze und irgendwelchen flüssigen oder festen Reaktionsteilnehmern sammelt sich im unteren Teil des besagten Zyklons 24 an und tritt durch die Leitung 27 aus» Dabei wird an der Stelle 26 ein Grenzflächenniveau gebildet. Das Grenzflächenniveau 26 kann in der Rohrleitung 27 oder im · unteren Teil des Zyklons 24 aufrechterhalten werden. Die Leitung 27 ist mit der Rohrleitung 13 verbunden, durch die' die Schmelze den Kreislauf vollendet, indem sie zum unteren Teil der Krackzone 10 zurückkehrt« Der Druck in der Oxydationszone 22 und in dem zugehörigen Zyklon 24 kann auf einem Wert gehalten werden, der sich von dem Druck in der Krackzone 10 und dem zugehörigen Zyklon 15 unterscheidet» Zu diesem Zweck muß die Anlage so konstruiert werden, daß sich die Höhe des Grenzflächenniveaus 26 von der Höhe des Grenzflächenniveaus 17 unterscheidet» Durch die Vergrößerung oder Verkleinerung der Masse der.Schmelze, also durch simultanes Anheben oder Senken der beiden Grenzflächenniveaus, kann man die Zirkulationsgeschwindigkeit der Schmelze durch die Anlage vergrößern oder verkleinern (das Anheben der beiden Grenzflächenniveaus ruft eine Zunahme der Zirkulationsgeschwindigkeit hervor, das Senken der beiden Grenzflächenniveaus bedeutet eine herabgesetzte Zirkulationsgeschwindigkeit der Schmelze).Liquid from the melt and any liquid or solid reactants accumulates in the lower part of said cyclone 24 and exits through line 27. At this point, an interface level is formed. The interface level 26 may be maintained in the conduit 27 or in the lower portion of the cyclone 24. The conduit 27 is connected to the conduit 13, through which 'the melt completes the circulation by returning to the lower part of the cracking zone 10. The pressure in the oxidation zone 22 and in the associated cyclone 24 can be maintained at a value which varies differs from the pressure in the cracking zone 10 and the associated cyclone 15. For this purpose, the plant must be constructed so that the height of the interface level 26 differs from the height of the interface level 17. By increasing or decreasing the mass of the melt, Thus, by simultaneously raising or lowering the two interface levels, one can increase or decrease the circulation rate of the melt through the plant (raising the two interface levels causes an increase in circulation rate, lowering the two interface levels means a reduced melt circulation rate).

Wir wollen uns nun Abbildung 4 zuwenden* Diese unterscheidet sich von Abbildung 3 nur dadurch, daß die Leitung 28 und ein Ventil oder eine Drosselstelle 29 hinzugefügt worden sind* Das Einfügen dieser beiden Konstruktionselemente führt dazu, daß eine gewisse unabhängige Regelung der Zirkulationsgeschwindigkeit der Schmelze durch eine Reaktionszone oder durch mehrere Reaktionszonen unabhängig von der Gesamtzirkulationsgeschwindigkeit zwischen den betreffenden Reaktionszonen ermöglicht wird. In Abbildung 4 wird die Flüssigkeit aus dem Zyklon 24, bestehend aus der Schmelze und irgendwelchen unverbrauchten flüssigen oder festen Reaktionsteilnehmern, in zwei Teile wie folgt getrennt: Ein Teil strömt über die Leitung 28 und die Drosselstelle 29 zur Vereinigung .mit der Schmelze und den flüs-Turning now to Figure 4, this differs from Figure 3 only in that the conduit 28 and a valve or restriction 29 have been added. The insertion of these two constructional elements results in some independent control of the melt circulation rate a reaction zone or through multiple reaction zones is made possible regardless of the total circulation velocity between the respective reaction zones. In Figure 4, the liquid from the cyclone 24, consisting of the melt and any unconsumed liquid or solid reactants, is separated into two parts as follows: A part flows through line 28 and restriction 29 to join the melt and flues -

39·39 ·

sigen oder festen Reaktionsteilnehmern in Leitung 18. Es kommt dann zu einem Vermischen der beiden Ströme in.der Leitung 19· Aus der besagten Rohrleitung 19 strömt das Gemisch in den unteren Teil der Oxydationszone 22. Der zweite Teil strömt in die Rohrleitung 13 (siehe hierzu die Beschreibung in Verbindung mit Abbildung 3)· Die beiden unabhängigen Schmelzen, die in der Rohrleitung 19 zusammentreffen und sich dort vermischen, könnten abwechselnd, in den unteren Teil der besagten Oxydationszone 22 unabhängig voneinander eingebracht werden· Die Drosselstelle 29 kann aus einer Leitung bestehen, die derart bemessen ist j keinen Strom größer als den gewünschten zu erlauben, oder es kann sich um eine feste Drosselsteile handeln, wie etwa um eine Drosselscheibe oder um ein Regelventil· Das Hinzufügen der leitung 28 und der Drosselstelle 29 bietet die Möglichkeit der Regelung der Zirkulationsgeschwindigkeit der Schmelze durch die Oxydationszone 22 und den zugehörigen Zyklon, und zwar in gewisser Weise unabhängig von der Zirkulationsgeschwindigkeit in der Krackzone 10 und dem zugehörigen Zyklon 15·The mixture then flows into the lower part of the oxidation zone 22 from the said pipeline 19. The second part flows into the pipeline 13 (see also FIG the description in connection with Figure 3) · The two independent melts meeting and mixing in the conduit 19 could alternately be introduced into the lower part of said oxidation zone 22 independently of each other · the restriction 29 may consist of a conduit, which is sized so as to allow no current greater than the desired one, or it may be a fixed throttle part, such as a throttle plate or a control valve. The addition of the line 28 and the restriction 29 offers the possibility of regulating the circulation rate the melt through the oxidation zone 22 and the associated cyclone, un Although in some way independent of the circulation rate in the cracking zone 10 and the associated cyclone 15

Wir kommen nun zu Abbildung 5· Es handelt sich hierbei um ein System mit drei getrennten Reaktionszonen zur unabhängigen Durchführung von drei getrennten chemischen Reaktionen simultan unter Verwendung einer fungiblen oder gemeinsamen Schmelze als Reaktionsmedium. Dieses spezifische Beispiel unterscheidet sich von dem in Abbildung 3 wiedergegebenen, indem nämlich ein Teil der Schmelze nach der erfolgten Oxydationsreaktion entnommen und als Reaktionsmedium für die Durchführung der dritten chemischen Reaktion eingesetzt wird. Die Schmelze wird nach erfolgter Verwendung als Reaktionsmedium bei der dritten chemischen Reaktion der Oxydationszone zurückgeführt, von wo her die Schmelze gekommen ist« Alternativ hierzu könnte die Schmelze von der dritten chemischen Reaktion, zum Beispiel dem Karbonisieren, statt dessen in die Krackreaktionszone zurückgeführt werden. Unter Zugrundelegung von Abbildung 5 tritt ein kohlenstoffhaltiges Einsatzmaterial, wie etwa Asphalt, aber nicht auf dieses Material beschränkt, in den unteren Teil der Mischphasen-Krackzone 100Turning now to Figure 5, this is a system with three separate reaction zones for independently conducting three separate chemical reactions simultaneously using a fungible or common melt as the reaction medium. This specific example differs from that shown in FIG. 3 in that a portion of the melt is removed after the oxidation reaction has taken place and is used as the reaction medium for carrying out the third chemical reaction. The melt is recycled after use as the reaction medium in the third chemical reaction of the oxidation zone, from where the melt has come. "Alternatively, the melt could be recycled from the third chemical reaction, for example carbonation, instead to the cracking reaction zone. Referring to Figure 5, a carbonaceous feed, such as asphalt, but not limited to this material, enters the bottom of mixed phase cracking zone 100

über.die Zuleitung 101 ein. Dampf, falls vorhanden, und/oder Verdünnungsgas, falls vorhanden, tritt in den unteren Teil der besagten Krackreaktionszone 100 über die Zuleitung 102 ein. Die Schmelze gelangt in den unteren Teil der Krackreaktionszone 100 über die Zuleitung 103* Im unteren Teil der besagten Krackreaktionszone 100 kommt es dann zwischen der Schmelze, dem Dampf, falls vorhanden, und/oder dem Verdünnungsgas, falls vorhanden, zu einem Vermischen dieser Stoffe. Das Mischphasengemisch bewegt sich durch die vertikal verlängerte Krackreaktionszone 100 in den oberen Teil dieser Zone. Aus dem oberen Teil der Krackreaktionszone 100 strömt das Mehrphasengemisch aus Gas und Flüssigkeit über die Leitung 104 in eine Trennvorrichtung. Diese entspricht dem Zyklon 105β In dem Zyklon 105 treten die gasförmigen Produkte der Krackreaktion über die Leitung 106 aus und gelangen von dort zu einer Wiedergewinnungsanlage und/ oder zur weiteren Verwendung (nicht wiedergegeben). Die Flüssigkeit des Zyklons 105, bestehend aus der Schmelze und den flüssigen oder festen Reaktionsteilnehmern, wird, getrennt und setzt sich in dem unteren Teil des Zyklons 105 ab, von wo der Austritt über die Leitung 108 erfolgt. Dabei bildet sich an der Stelle 107 ein Grenzflächenniveaus heraus« .Dieses Grenzflächenniveau kann in der Leitung 108 oder im unteren Teil des Zyklons 105 auf~ rechterhalten werden« Die Schmelze in der Rohrleitung 108 vereinigt sich mit der Schmelze aus der Leitung 131 (was später beschrieben wird). In der Rohrleitung 109 bildet sich ein Gemisch aus diesen Schmelzen, das in den unteren Teil der Mischphasen-Oxydationszone 112 eintritt. Ein sauerstoffhaltiger Strom wird in den unteren Teil der Oxydationsreaktionszone 112 über die Zuleitung 110 eingeführt* Dampf, faljfcs vorhanden, und/oder Verdünnungsgas, falls vorhanden, tritt in den unteren Teil der Oxydationsreaktionszone 112 über die Zuleitung 111 ein. Die Schmelze aus der Rohrleitung 109 vereingt sich und vermischt sich mit dem sauerstoffhaltigen Gas der Zuleitung 110 und mit dem Dampf, falls vorhanden, und/oder mit dem Verdünnungsgas, falls vorhanden, der Zuleitung 111. Es.bildet sich dabei ein Mehrphasengemisch in dem unteren Teil der besagten Oxydations-über.die lead 101 a. Steam, if present, and / or diluent gas, if present, enters the lower portion of said cracking reaction zone 100 via feed line 102. The melt passes into the lower part of the cracking reaction zone 100 via the feed line 103. In the lower part of said cracking reaction zone 100, the melt, the vapor, if present, and / or the diluent gas, if present, then mix these substances. The mixed phase mixture moves through the vertically extended cracking reaction zone 100 into the upper part of this zone. From the upper part of cracking reaction zone 100, the multiphase mixture of gas and liquid flows via line 104 into a separator. This corresponds to the cyclone 105β In the cyclone 105, the gaseous products of the cracking reaction exit via the line 106 and from there to a recovery plant and / or for further use (not shown). The liquid of the cyclone 105, consisting of the melt and the liquid or solid reactants, is separated and settles in the lower part of the cyclone 105, from where the discharge via the line 108 takes place. This results in the formation of an interface level at point 107. This interface level can be maintained in line 108 or in the lower part of cyclone 105. The melt in line 108 merges with the melt from line 131 (described later) becomes). In the pipeline 109, a mixture of these melts, which enters the lower part of the mixed-phase oxidation zone 112 is formed. An oxygen-containing stream is introduced into the lower portion of the oxidation reaction zone 112 via the feed line 110. Steam, precipitate, and / or diluent gas, if present, enters the lower portion of the oxidation reaction zone 112 via the feed line 111. The melt from the pipeline 109 joins and mixes with the oxygen-containing gas of the supply line 110 and with the steam, if present, and / or with the diluent gas, if present, the supply line 111. It forms a multi-phase mixture in the lower Part of said oxidation

-*»- 220172 - * »- 220172

zone 112. Dieses. Mehrphasengemisch steigt in einer turbulenten Parallelströmung in den oberen Teil der besagten Oxydationszone 112. Von dem oberen Teil der besagten Oxydationszone 112 aus strömt das Mehrphasengemisch über die Leitung 113 zu einer damit verbundenen Trennvorrichtung. Dabei handelt es sich um einen Zyklon 114, in welchem die gasförmigen Reaktionsprodukte der Oxydationsreaktion von der Flüssigkeit getrennt werden, bestehend aus der Schmelze und den flüssigen oder .festen Reaktionsteilnehmern. Die gasförmigen Reaktionsprodukte der Oxydationsreaktion verlassen den Zyklon 114 über die Leitung 115 zur Weiterleitung zu einer Trennvorrichtung und/oder zur weiteren Verarbeitung. Die Flüssigkeit, bestehend aus der Schmelze und den flüssigen oder festen Reaktionsteilnehmern, setzt sich im unteren Teil des Zyklons 114 ab, von wo aus der besagte Zyklon über die Leitung 117 verlassen wird. Dabei bildet sich an der Stelle 116 ein Grenzflächenniveau heraus, welches in der Leitung 117 oder im unteren Teil des Zyklons 114 aufrechterhalten werden kann. Die Flüssigkeit in Leitung 117 unterteilt sich in zwei Teile. Der eine Teil strömt durch die Leitung 103 zurück in den unteren Teil der Krackzone 100. Der zweite Teil der Flüssigkeit in der Leitung 117 gelangt über die Leitung 118 in einen Wärmeaustauscher 119, in dem die Temperatur der Schmelze durch Erwärmen eines Arbeitsmediums reduziert wird. Bei diesem Arbeitsmedium handelt sich um ein Umlauföl, das in den Wärmeaustauscher 119 über die Zuleitung 120 gelangt und aus dem besagten Wärmeaustauscher 119 über die Leitung 121 austritt. Die auf diese Weise abgekühlte Schmelze der Leitung 118 tritt nach dem erfolgten Durchgang durch den Wärmeaustauscher 119 in den unteren Teil der Karbonisierungsreaktionszone 125 über die Zuleitung 124 ein. Ein CO2~reiches Gas tritt in diese Karbonisierungsreaktionszone 125 über die Leitung 123 ein. Dampf und Verdünnungsgas, falls vorhanden, treten in den unteren Teil der Mischphasen-COg-Anreicherungszone 125 über die Leitung 122 ein· Alternativ besteht die Möglichkeit, das CO2-reiche Gas und/ oder den Dampf und/oder das Verdünnungsgas in die Schmelze in Leitung 118 einzuführen, bevor die besagte Schmelze in den Wärme-zone 112. This. Multiphase mixture rises in a turbulent parallel flow into the upper part of said oxidation zone 112. From the upper part of said oxidation zone 112, the multiphase mixture flows via line 113 to an associated separation device. It is a cyclone 114, in which the gaseous reaction products of the oxidation reaction are separated from the liquid, consisting of the melt and the liquid or .festen reactants. The gaseous reaction products of the oxidation reaction leave the cyclone 114 via the line 115 for forwarding to a separation device and / or for further processing. The liquid, consisting of the melt and the liquid or solid reactants, settles in the lower part of the cyclone 114, from where the said cyclone is exited via the line 117. In this case, an interface level is formed at the point 116, which can be maintained in the line 117 or in the lower part of the cyclone 114. The liquid in line 117 is divided into two parts. The one part flows through the line 103 back into the lower part of the cracking zone 100. The second part of the liquid in the line 117 passes via the line 118 into a heat exchanger 119, in which the temperature of the melt is reduced by heating a working medium. In this working medium is a circulating oil, which passes into the heat exchanger 119 via the supply line 120 and exits from said heat exchanger 119 via the line 121. The thus cooled melt of the line 118 enters the lower part of the Karbonisierungsreaktionszone 125 via the feed line 124 after the passage through the heat exchanger 119 in the lower part. A CO 2 rich gas enters this carbonation reaction zone 125 via line 123. Steam and diluent gas, if present, enter the bottom of the mixed phase CO 2 enrichment zone 125 via line 122. Alternatively, the CO 2 rich gas and / or vapor and / or diluent gas may be introduced into the melt Lead 118 before the said melt in the heat

austauscher 119 eintritt» Die Schmelze vermischt sich mit dem kohlendioxidreichen Gas und dem Dampf und mit dem Verdünnungsgas, falls vorhanden, im unteren Teil der Karbonisierungszone 125· Es kommt dabei zur Bildung eines Mehrphasengemisches. Dieses steigt durch die vertikal verlängerte Karbonisierungsreaktionszone 125 in den oberen Teil der besagten Zone« Aus dem oberen Teil der besagten Karbonisierungszone strömt das Mehrphasengemisch der gasförmigen Reaktionsteilnehmer und der Flüssigkeit über die Leitung 126 zu einer Trennvorrichtung, wobei wir es mit dem Zyklon 127 zu tun haben« Aus dem Zyklon 127 treten die gasförmigen Produkte in der Form eines Schwefelwasserstoff reichen Gases über die Leitung 128 zur weiteren Verarbeitung beispielsweise in einer Clausschen Anlage (nicht wiedergegeben) aus« Dabei wird elementarer Schwefel gewonnen oder es findet eine weitere Verarbeitung statt· Die in den Zyklon 127 eintretende Flüssigkeit besteht aus der Schmelze und aus unverbrauchten flüssigen oder festen Reaktionsteilnehmern, sie setzt sich im unteren Teil des besagten Zyklons 127 ab und tritt über die Leitung 130. aus dem Zyklon 127 aus. An der Stelle 129 bildet sich dabei ein Grenzflächenniveau heraus« Dieses kann in der Leitung 130 oder im unteren Teil des Zyklons 127 aufrechterhalten werden* Die Flüssigkeit in der Leitung 130, die in Abbildung 5 zu der Leitung 131 wird, kehrt zum Vermischen mit der Flüssigkeit in Leitung 108 zurück, um über die Leitung 108 zum unteren Teil der Oxydationszone 112 zurückzuströmen, wie weiter oben erwähnt wurde«Exchanger 119 enters »The melt mixes with the carbon dioxide-rich gas and the steam and with the diluent gas, if present, in the lower part of the carbonation zone 125. This results in the formation of a multiphase mixture. This rises through the vertically extended carbonation reaction zone 125 into the upper part of said zone. From the upper part of said carbonation zone, the multiphase mixture of gaseous reactants and liquid flows via line 126 to a separator, dealing with the cyclone 127 "From the cyclone 127, the gaseous products in the form of a hydrogen sulfide rich gas via the line 128 for further processing, for example, in a Claus system (not shown) from« elemental sulfur is obtained or there is a further processing · The in the Zyklon 127 entering liquid consists of the melt and unused liquid or solid reactants, it settles in the lower part of the said cyclone 127 and exits via the line 130. From the cyclone 127 from. At point 129, an interface level is formed. This can be maintained in line 130 or in the lower part of cyclone 127. The liquid in line 130, which in Figure 5 becomes line 131, returns to mixing with the liquid in line 108 to return via conduit 108 to the lower part of the oxidation zone 112, as mentioned above.

Während wir noch bei der Abbildung 5 bleiben, wie aber in Abbildung 4 gezeigt wurde, könnte die Flüssigkeit in Leitung 130 alternativ in zwei Teile unterteilt werden: Der eine Teil strömt gemäß der Wiedergabe über die Leitung 131 zu der Oxydationszone zurück und der andere Teil über eine Leitung (nicht wie*- dergegeben) in die Leitung 118 zurück, wobei eine Zurückführung durch die Karbonisierungszone 125 mit einer entsprechenden Drosselung oder einem Ventil, falls es gewünscht wird, erfolgte Siehe hierzu die Beschreibung in Verbindung mit Abbildung 4=»While we still remain at Figure 5, but as shown in Figure 4, the liquid in line 130 could alternatively be divided into two parts: one part, according to the display, returns to the oxidation zone via line 131 and the other part over returning a line (not as shown) to line 118, returning it through carbonation zone 125 with a corresponding restriction or valve, if desired. See the description in conjunction with Figure 4

2 2 01 72 2 2 01 72

In jeder der in den Abbildungen 1-5 veranschaulichten Verkörperungen werden die Mischphasen-Reaktionszonen in der Weise ausgelegt und bemessen, daß die Mehrphasengemische eine Parallelströmung mit einer solchen Geschwindigkeit hervorrufen, daß die durchschnittliche Dichte innerhalb der besagten Reaktionszonen einen Gaslifteffekt bewirkt und eine Zirkulation der Schmelze als Reaktionsmedium bedingt. Es ist jedoch einzusehen, daß die Reaktionszonen der zweiten und/oder dritten Stufen nicht in dieser Art und Weise ausgelegt und/oder betrieben zu werden brauchen, damit jede der veranschaulichten Verkörperungen als Ganzes dem Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung entspricht*In each of the embodiments illustrated in Figures 1-5, the mixed phase reaction zones are designed and dimensioned such that the multiphase mixtures cause a parallel flow at such a rate that the average density within said reaction zones causes a gas lift effect and a circulation of the melt conditioned as reaction medium. It will be understood, however, that the reaction zones of the second and / or third stages need not be designed and / or operated in this manner so that each of the illustrated embodiments as a whole is within the scope of the present invention.

Wahlweise kann bei jeder der veranschaulichten Verkörperungen der Strom der Schmelze als Reaktionsmedium, der aus der Trennvorrichtung (Zyklone) zum Zwecke der Zurückführung in den Kreislauf austritt, einer zweiten oder nachfolgenden Trennbehandlung unterworfen werden, um des weiteren irgendwelche darin aufgelösten Gase zu entfernen» Eine derartige zweite Trennstufe kann die Porm einer zweiten Trennvorrichtung annehmen, wie etwa bei einem Zyklon, oder alternativ hierzu die Schmelze als Reaktionsinedium mit einem Strippmittel, wie etwa mit einem Strippgas, in Berührung gebracht werden» Ein solches Strippgas kann ebenfalls im Parallelstrom mit einem zweiten Zyklon verwendet werden.Optionally, in each of the illustrated embodiments, the stream of melt as the reaction medium exiting the separator (cyclone) for recycle purposes may be subjected to a second or subsequent separation treatment to further remove any gases dissolved therein second separation stage may take the form of a second separation device, such as in a cyclone, or alternatively the melt may be contacted as reaction medium with a stripping agent such as a stripping gas. Such stripping gas may also be used in parallel flow with a second cyclone become.

Beispiel 1example 1

Ein Asphalt mit einem hohen Schwefelgehalt wird gekrackt, um Äthylen nach dem Verfahren unter Bezugnahme auf Abbildung 3 herzustellen« Die Schmelze besteht aus einem eutektischen Gemisch aus Lithium-, Kalium- und Natriumkarbonaten. In diesem Gemisch wird eine Alkalimetallsulfidkonzentration von etwa 5 Masse-% aufrechterhalten. Das. Asphalt-Einsatzgut wird zunächst auf eine Temperatur von etwa 250 °c vorerwärmt. Anschließend erfolgt die Berührung mit der Schmelze als Reaktionsmedium in dem unteren Teil der Reaktionszone derart, daß die aufwärts gerichtete Geschwindigkeit dem. Bereich von 10-100 ft/s, vorzugsweise dem Bereich von 20-40 ft/s, entspricht. Dampf und/oder Verdünnungs-An asphalt with a high sulfur content is cracked to produce ethylene by the process with reference to Figure 3. "The melt consists of a eutectic mixture of lithium, potassium and sodium carbonates. In this mixture, an alkali metal sulfide concentration of about 5% by mass is maintained. The. Asphalt feedstock is first preheated to a temperature of about 250 ° C. Subsequently, the contact with the melt takes place as a reaction medium in the lower part of the reaction zone such that the upward velocity of the. Range of 10-100 ft / s, preferably in the range of 20-40 ft / s. Steam and / or dilution

gas kann ebenfalls in den unteren Teil der Krackreaktionszone. eingeführt werden und findet bei der Bestimmung der aufwärts gerichteten Geschwindigkeit Berücksichtigung» Die Zirkulationsgeschwindigkeit der Schmelze wird zwischen 1 und 15 pounds der Schmelze je pound des Gesamteinsatzgutes einschließlich des Dampfes und des Verdünnungsgases zusätzlich zu dem Asphalt aufrechterhaltene Damit wird unter stationären Betriebsbedingungen ein Transportzustand einer Schaumströmung in der Krackreaktionszone begründet. Dabei ist eine Gesamtberührungszeit zwischen den Reaktionsteilnehmern und der Salzschmelze von etwa 1-10 Sekunden, vorzugsweise von etwa 2 Sekunden, zu verzeichnen· Die Verarbeitungskapazität und die Äthylenausbeuten des vorliegenden Verfahrens werden dann mit dem bekannten Krackverfahren unter Verwendung einer Schmelze als Reaktionsmedium nach dem früheren Stand der Technik verglichen, wie es in dem U»S.-Patent Ur· 3745109 beschrieben ist. Alle anderen Reaktionszustände werden bei jedem Vorgang auf ähnlichen Werten gehalten, wobei die Temperatur etwa 850 0C und der Druck etwa 1,3 Atmosphären absolut in jeder Krackzone entspricht» Im Gegensatz zu dem vorliegenden Verfahren weist das Krackverfahren nach dem Gegen-Etromprinzip gemäß dem früheren Stand der Technik Eintragmengen in der Zeiteinheit auf, die ungefähr 1/10 derjenigen Werte entsprechen, von denen bei der vorliegenden Erfindung Gebrauch gemacht wird» Die Berührungszeiten liegen bei dem alten Verfahren um ungefähr 3-5 mal so lang, wie diejenigen im Rahmen der vorliegenden Erfindung·Gas can also enter the lower part of the cracking reaction zone. The circulation rate of the melt is maintained between 1 and 15 pounds of the melt per pound of the total feed including the vapor and the diluent gas in addition to the asphalt Thus, a steady state operating condition of a foam flow in the Crack reaction zone justified. There is a total contact time between the reactants and the molten salt of about 1-10 seconds, preferably about 2 seconds. The processing capacity and ethylene yields of the present process are then measured by the known cracking process using a melt as the prior art reaction medium compared to the technique as described in the U S. Patent Ur 3745109. All other reaction conditions are maintained in each process to similar values, wherein the temperature is about 850 0 C and the pressure is about 1.3 atmospheres absolute corresponds in each cracking zone "In contrast to the present method, the cracking process according to the counter-Etromprinzip according to the prior In the prior art, input quantities in the unit of time corresponding to about 1/10 of those used in the present invention are used. "The contact times in the old method are approximately 3-5 times as long as those in the present invention Invention·

Beispiel 2Example 2

Ähnlich Beispiel 1 wird ein schwerer Kohlenwasserstoffrückstand, der durch Destillation gewonnen wurde, gemäß dem Verfahren in Abbildung 1 vergast« Die Ergebnisse werden mit denjenigen verglichen, die auf Grund einer bekannten Vergasungsreaktion nach dem Gegenstromprinzip erhalten wurden. Jede Reaktionszone wird auf einer Temperatur von etwa 1000 0C und auf einem Druck von etwa 1,5-15 Atmosphären aufrechterhalten. SauerstoffhaltigesSimilar to Example 1, a heavy hydrocarbon residue recovered by distillation is gasified according to the procedure in Figure 1. The results are compared with those obtained by a known countercurrent gasification reaction. Each reaction zone is maintained at a temperature of about 1000 0 C and at a pressure of about 1.5-15 atmospheres. oxygen-containing

-%- 2 20172 -% - 2 20172

Gas (Luft) und Dampf werden der Reaktionszone zugeführt, wobei ein Masseverhältnis zwischen dem Dampf und dem Sauerstoff von etwa 0,3-5,0 pounds Wasserdampf je pound Sauerstoff in Abhängigkeit von den Wärmeverlusten und der Reinheit des Sauerstoffes zu verzeichnen ist. Die Eintragmenge in der Zeiteinheit des Kohlenwasserstoffrückstandes und des sauerstoffhaltigen Gases und des Dampfes im Rahmen des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wird so einreguliert, unter stationären Betriebsbedingungen einen Transportzustand der Schaumströmung innerhalb der Reaktionszone zu ergeben. Die Eintragmenge in der Zeiteinheit entspricht etwa 10-100 ft/s und vorzugsweise etwa 20-40 ft/s· Um im Gegensatz dazu eine Strömung nach dem Gegenstromprinzip zwischen der Schmelze und dem Kohlenwasserstoffrückstand nach dem Verfahren der früheren Art aufrechtzuerhalten, wird die Eintragmenge in der Zeiteinheit an dem Einsatzgut des Kohlenwasserstoffrückstandes und des sauerstoffhaltigen Gases und des Dampfes auf etwa 2,0 ft/s gehalten« Die weiter oben erwähnten Eintragmengen in der Zeiteinheit sind ausreichend, um Berührungszeiten von etwa 0,5 Sekunden bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung und von etwa 3-5 Sekunden bei dem Vergasungsprozeß der früheren Art zu bekommen. Ein Vergleich der beiden Verfahren zeigt, daß weit größere Mengenanteile an Kohlenwasserstoffrückstand in der Größenordnung des etwa lOfachen Wertes nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verarbeitet werden können, vergleicht man die Verarbeitungsmöglichkeiten nach dem Verfahren des Gegenströmens gemäß dem früheren Stand der Technik. Hinzukommt der größere Umfang der technischen Ausrüstung gemäß dem früheren Stand der Technik· Die prozentualen Gesamtwärmeverluste durch die Behälterwände sind dabei etwa 4 mal größer.Gas (air) and steam are fed to the reaction zone, with a mass ratio between the steam and the oxygen of about 0.3-5.0 pounds of water vapor per pound of oxygen depending on the heat losses and the purity of the oxygen. The feed rate in the unit time of the hydrocarbon residue and the oxygen-containing gas and steam in the process of the present invention is regulated to give a steady state operating condition of the foam flow within the reaction zone. The feed rate in the unit time is about 10-100 ft / s, and preferably about 20-40 ft / s. Conversely, to maintain a countercurrent flow between the melt and the hydrocarbon residue by the prior art method, the feed rate in The time units per unit time of the hydrocarbon residue and the oxygen-containing gas and vapor are maintained at about 2.0 ft / sec. The above-mentioned unit time inputs are sufficient to provide approximately 0.5 second contact times in the method of the present invention and about 3-5 seconds in the gasification process of the earlier type. A comparison of the two methods shows that far greater amounts of hydrocarbon residue, on the order of about 10 times, can be processed by the process of the present invention, comparing the processing capabilities of the prior art countercurrent process. Added to this is the greater extent of the technical equipment according to the prior art · The percentage total heat losses through the container walls are about 4 times larger.

Es läßt sich somit den obigen Beispielen entnehmen, daß durch die Berührung eines kohlenwasserstoffhaltigen Einsatzgutes mit der Schmelze als Reaktionsraedium bei einem Transport im Rahmen einer Mehrphasen-Gleichstrom-Schaumströmung eine signifikante Zunahme der Verarbeitungskapazität entsteht. Hierdurch bestehtIt can thus be seen from the above examples that a significant increase in the processing capacity results from the contact of a hydrocarbon-containing feedstock with the melt as Reaktionsraedium when transported in the context of a multiphase DC foam flow. This exists

2 2 01722 2 0172

die Möglichkeit, erstmalig die konkurrierende, kommerzielle Verwendung der Technologie mit der Schmelze als Reaktionsmedium bei der Umwandlung von kohlenwasserstoffhaltigen Einsatzmaterialien zu realisieren« Darüber hinaus sind bei vielen Reaktionen infolge der dabei möglichen viel kürzeren Berührungszeiten verbesserte Produktausbeuten zu erzielen. Demzufolge handelt es sich bei der vorliegenden Erfindung um ein verbessertes und in hohem Grade wirkungsvolles Verfahren zur Umwandlung von kohlenstoffhaltigen Einsatzmaterialien*the ability to realize, for the first time, the competitive, commercial use of melt technology as a reaction medium in the conversion of hydrocarbonaceous feedstocks. "In addition, many reactions have improved product yields due to the much shorter contact times that can be achieved. Accordingly, the present invention is an improved and highly effective process for the conversion of carbonaceous feeds.

Wenn auch die vorliegende Erfindung an Hand von bevorzugten Verkörperungen beschrieben und durch Beispiele veranschaulicht worden ist, können verschiedene Modifikationen, Sub&titutionen, Auslassungen und Änderungen vorgenommen werden, ohne dabei vom Geist der Erfindung'abzuweichen» Demgemäß wird bezweckt, daß der .Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung allein durch den Anwendungsbereich der weiter unten folgenden Punkte des Erfindungsanspruches definiert wird.While the present invention has been described by way of preferred embodiments and illustrated by way of example, various modifications, subtleties, omissions and changes may be made without departing from the spirit of the invention. Accordingly, it is intended that the scope of the present invention is defined solely by the scope of the points of the invention claim below.

Claims (17)

17, 9. 80 AP C 10 G/220 172 GZ 57 266 12 - 220172 Erfindunqsanspruch Verfahren zur Umwandlung eines kohlenstoffhaltigen Einsatzgutes in wertvollere Produkte mit Hilfe einer Schmelze als Reaktionsmedium, gekennzeichnet dadurch, daß es die folgenden Schritte aufweist: a) Berührung eines kohlenstoffhaltigen Einsatzgutes mit einer Schmelze als Reaktionsmedium unter Aufrechterhaltung auf einer Temperatur über dem Schmelzpunkt des Mediums im unteren Teil einer im wesentlichen vertikalen verlängerten Reaktionszone zwecks Bildung eines Gemisches aus dem kohlenstoffhaltigen Einsatzgut und der Schmelze als dem Reaktionsmedium, wobei wenigstens ein gasförmiges Material unter den Bedingungen der Reaktionszone vorhanden ist und ein Mehrphasengemisch gebildet wird; b) hydraulischer Transport des Mehrphasengemisches im wesentlichen in Richtung nach oben durch die Reaktionszone in den oberen Teil davon im Rahmen einer Parallelströmung der Komponenten des Gemisches und mit einer Geschwindigkeit, die ausreicht, um einen Gaslifteffekt in der Reaktionszone hervorzurufen, wobei eine chemische Umwandlungsreaktion zur Herstellung eines Mehrkomponentengemisches stattfindet; c) Weiterleitung des Mehrkomponentengemisches vom oberen Teil der Reaktionszone zu einer Trennvorrichtung; d) Trennung des Mehrkomponentengemisches in einen gasförmigen Produktstrom und einen Flüssigkeitsstrom, bestehend aus der Schmelze mit einem Gehalt wenigstens eines nicht- • 17, 9β 80 AP C 10 G/220 172 57 266 12 gasförmigen Produktes; Weiterleitung wenigstens eines Teiles des Flüssigkeitsstromes der Schmelze als dem Reaktionsmedium mit einem Gehalt eines nichtgasförmigen Produktes zu einer Wiedergewinnungsanlage; f) Entfernung wenigstens eines Teiles des nichtgasförmigen Produktes aus dem Flüssigkeitsstrom der Schmelze als dem Reaktionsmedium und g) Rückführung der Schmelze als Reaktionsmedium nach erfolgter Entfernung wenigstens eines Teiles des nichtgasförmi- . gen Produktes daraus zu der vertikalen verlängerten Reaktionszonet17, 9. 80 AP C 10 G / 220 172 GZ 57 266 12 - 220172 Inventive claim A process for the conversion of a carbonaceous material into more valuable products by means of a melt as a reaction medium, characterized in that it comprises the following steps: a) contact of a carbon-containing Starting material with a melt as reaction medium while maintaining at a temperature above the melting point of the medium in the lower part of a substantially vertical extended reaction zone to form a mixture of the carbonaceous feedstock and the melt as the reaction medium, wherein at least one gaseous material under the conditions of the reaction zone is present and a multiphase mixture is formed; b) hydraulically transporting the multiphase mixture substantially in an upward direction through the reaction zone into the upper part thereof in a parallel flow of the components of the mixture and at a rate sufficient to cause a gas lift effect in the reaction zone, wherein a chemical conversion reaction for production a multi-component mixture takes place; c) passing the multicomponent mixture from the upper part of the reaction zone to a separation device; d) separating the multicomponent mixture into a gaseous product stream and a liquid stream consisting of the melt containing at least one non-gaseous product; Passing at least a portion of the liquid stream of the melt as the reaction medium containing a non-gaseous product to a recovery plant; f) removing at least a portion of the non-gaseous product from the liquid stream of the melt as the reaction medium and g) recycling the melt as the reaction medium after removal of at least a portion of the non-gaseous. from this product to the vertical extended reaction zone -1-220172-1-220172 2. Verfahren gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Rest des getrennten Flüssigkeitsstromes der Schmelze als Reaktionsmedium in den unteren Teil der Reaktionszone zurückgeführt wird*2. The method according to item 1, characterized in that the remainder of the separated liquid stream of the melt is returned as a reaction medium in the lower part of the reaction zone * 3. Verfahren gemäß Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß ein gasförmiger Reaktionsteilnehmer in den unteren Teil der vertikalen, verlängerten Reaktionszone eingeführt wird.3. The method according to item 2, characterized in that a gaseous reactant is introduced into the lower part of the vertical, extended reaction zone. 4e Verfahren gemäß Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß der gasförmige Reaktionsteilnehmer aus der Gruppe ausgewählt wird, bestehend aus einem sauerstoffhaltigen Gas, Dampf, Halogen, Leichtkohlenwassorstoff, Wasserstoff oder Gemischen davon«4 e method according to item 3, characterized in that the gaseous reactant is selected from the group consisting of an oxygen-containing gas, steam, halogen, Leichtkohlenwassorstoff, hydrogen or mixtures thereof « 17. 9. SO17. 9. SO AP C IO G/220 172AP C IO G / 220 172 57 266 1257 266 12 4-S4-S Flüssigkeitsstrom mit Kohlendioxid und Dampf in Berührung gebracht wird zwecks Einstellung der Konzentration der Schwefelverbindungen in dem Flüssigkeitsstrom und Entfernung eines Teiles des Schwefelgehaltes der Schmelze als Schwefelwasserstoff reiches Gas.Liquid stream is contacted with carbon dioxide and steam to adjust the concentration of sulfur compounds in the liquid stream and remove a portion of the sulfur content of the melt as hydrogen sulfide rich gas. 34» Verfahren gemäß Punkt 30, gekennzeichnet dadurch, daß wenigstens ein Teil des ersten Flüssigkeitsstromes zu einer dritten Reaktionszone zugeführt wird und der erste Flüssigkeitsstrom mit Kohlendioxid und Dampf in Berührung gebracht wird zwecks Einstellung der Konzentration der Schwefelverbindungen in dem Flüssigkeitsstrom und Entfernung eines Teiles des Schwefelgehaltes der Schmelze als Schwefelwasserstoff reiches Gas.34. A method according to item 30, characterized in that at least a portion of the first liquid stream is supplied to a third reaction zone and the first liquid stream is contacted with carbon dioxide and steam to adjust the concentration of sulfur compounds in the liquid stream and remove a portion of the sulfur content the melt as hydrogen sulfide rich gas. 35o Verfahren gemäß Punkt 30, gekennzeichnet dadurch, daß der erste Flüssigkeitsstrom mit einem sauerstoffhaltigen Gas in der zweiten Reaktionszone in Berührung gebracht wird, um wenigstens partiell die kohlenstoffhaltigen Reaktionsteilnehmer, die in dem ersten Flüssigkeitsstrom vorhanden sind, zu oxydieren»35. A method according to item 30, characterized in that the first liquid stream is contacted with an oxygen-containing gas in the second reaction zone to at least partially oxidize the carbonaceous reactants present in the first liquid stream. » 36, Verfahren gemäß Punkt 33 oder 34, gekennzeichnet dadurch, daß die Stufe der Schwefeleinstellung im Anschluß an die Abkühlung des ersten Flüssigkeitsstromes geschieht«,36, method according to item 33 or 34, characterized in that the step of sulfur adjustment takes place following the cooling of the first liquid stream, 37. Verfahren gemäß Punkt 1 oder 30, gekennzeichnet dadurch, daß das kohlenstoffhaltige Einsatzmaterial aus der Gruppe ausgewählt wird, bestehend aus Rohöl, Schieferöl, natürlichen Teeren, Kohle, Pech, Teersandölon, aus den Fraktionen, Rückständen, Produkten, Polymeren, Harzen,37. The method according to item 1 or 30, characterized in that the carbonaceous feedstock is selected from the group consisting of crude oil, shale oil, natural tars, coal, pitch, tar sand oil, from the fractions, residues, products, polymers, resins, 17. 9. 8017. 9. 80 AP C 10 G/220 172AP C 10 G / 220 172 GZ 57 266 12GZ 57 266 12 synthetischen Teeren und Abfällen daraus sowie aus Gemischen davon,synthetic tars and waste thereof and mixtures thereof, 38, Verfahren gemäß Punkt 37, gekennzeichnet dadurch, daß es sich bei dem Einsatzgut um einen Asphalt oder um einen Kohlenwasserstoff rückstand handelt, hergestellt durch Destillation oder Destillation und Lösungsmittelextraktion von Rohöl,38, process according to item 37, characterized in that the feedstock is an asphalt or a hydrocarbon residue, prepared by distillation or distillation and solvent extraction of crude oil, 39, Verfahren gemäß Punkt 1 oder 30, gekennzeichnet dadurch, daß die Schmelze als Reaktionsmedium ein katalytisches Material als Beimischung enthält,39, process according to item 1 or 30, characterized in that the melt contains as reaction medium a catalytic material as an admixture, 40, Verfahren gemäß Punkt 39, gekennzeichnet dadurch, daß die Schmelze als Reaktionsmedium etwa O bis 50 Masse-% des katalytischen Materials enthält,40, process according to item 39, characterized in that the melt contains as reaction medium about O to 50% by mass of the catalytic material, 41, Verfahren gemäß Punkt 39, gekennzeichnet dadurch, daß die Schmelze als Reaktionsmedium etwa 10 bis 25 Masse-% des katalytischen Materials enthält,41, method according to item 39, characterized in that the melt contains as reaction medium about 10 to 25 mass% of the catalytic material, 42, Verfahren gemäß Punkt 30, gekennzeichnet dadurch, daß die Schmelze als Reaktionsmedium ein Gemisch aus einem Alkalimetall bzw, aus Alkalimetallen darstellt, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Natrium, Kalium und Lithium, den Karbonaten, Sulfiden, Chloriden, Sulfaten und Sulfiten dieser Alkalimetalle oder aus Gemischen davon,42, Process according to item 30, characterized in that the melt as the reaction medium is a mixture of an alkali metal or of alkali metals selected from the group consisting of sodium, potassium and lithium, the carbonates, sulfides, chlorides, sulfates and sulfites thereof Alkali metals or mixtures thereof, 43, Verfahren gemäß Punkt 30, gekennzeichnet dadurch, daß die Transportgeschwindigkeit des ersten Mehrphasengemisches in der ersten Reaktionszone derart groß ist, daß die Ge-43, method according to item 30, characterized in that the transport speed of the first multiphase mixture in the first reaction zone is so great that the 17. 9. 3017. 9. 30 AP C 10 G/220 172AP C 10 G / 220 172 GZ 57 266 12GZ 57 266 12 samtberührungszeit zwischen dem Einsatzgut und der Schmelze als Reaktionsmedium kleiner als etwa 5 Sekunden ist.velvet contact time between the feed and the melt as the reaction medium is less than about 5 seconds. 44· Verfahren gemäß Punkt 30, gekennzeichnet dadurch, daß die Umivandlungsreaktion wenigstens eine Vergasungsreaktion umfaßt, bei der ein kohlenstoffhaltiges Einsatzmaterial zu einem Gas mit geringen oder mittleren ßtu-LVerten umgewandelt wird.Process according to item 30, characterized in that the conversion reaction comprises at least one gasification reaction in which a carbonaceous feedstock is converted to a gas with low or medium ßu-LVerten. 45» Verfahren gemäß Punkt 30, gekennzeichnet dadurch, daß . die Umwandlungsreaktion aus einer Dehydrierungsreaktion besteht,45. Method according to item 30, characterized in that. the conversion reaction consists of a dehydrogenation reaction, 46. Verfahren gemäß Punkt 30, gekennzeichnet dadurch, daß die Umwandlungsreaktion aus der Dehydrierung von Ethylbenzol besteht,46. A method according to item 30, characterized in that the conversion reaction consists of the dehydrogenation of ethylbenzene, 47. Verfahren gemäß Punkt 30, gekennzeichnet dadurch, daß die Umwandlungsreaktion aus der Reformierung von Naphtha besteht*47. The method according to item 30, characterized in that the conversion reaction consists of the reforming of naphtha * 48» Verfahren gemäß Punkt 13 oder 30, gekennzeichnet dadurch» daß die Umwandlungsreaktion zur Umwandlung des kohlenstoffhaltigen Einsatzgutes aus der Vergasung von Kohle, Asphalt, Umlauföl, Teersandöl, Schieferöl oder Kohlenwasserstoff rückständen besteht*Method according to item 13 or 30, characterized in that the conversion reaction for the conversion of the carbonaceous feedstock consists of the gasification of coal, asphalt, circulating oil, tar sand oil, shale oil or hydrocarbon residues. 49« Verfahren gernäß Punkt 30, gekennzeichnet dadurch, daß die zweite Reaktionsbehandlung der Schmelze als Reaktionsmedium eine Schwefelgehalteinstellungsstufe umfaßt, Wobei die Schmelze als Reaktionsmedium mit CO9 und Dampf49. The method according to item 30, characterized in that the second reaction treatment of the melt as the reaction medium comprises a sulfur content adjustment stage, wherein the melt as the reaction medium with CO 9 and steam • 17. 9* 80 AP C 10 G/220 172 GZ 57 266 12• 17. 9 * 80 AP C 10 G / 220 172 GZ 57 266 12 in Berührung gebracht wird, um einen Teil der in der Schmelze enthaltenen Schwefelverbindungen in ein Schwefelwasserstoff reiches Gas umzuwandeln,is brought into contact to convert a portion of the sulfur compounds contained in the melt into a hydrogen sulfide-rich gas, 50e Verfahren gemäß Punkt 49, gekennzeichnet dadurch, daß die Schmelze als Reaktionsmedium ebenfalls einen Gehalt an Kohlenstoff oder an einem kohlenstoff reichen Material aufweist und der Gehalt an Kohlenstoff oder an dem kohlenstoffhaltigen Material während der gesamten Schwefelgehalteinstellungsstufe vorhanden bleibt.50 e method according to item 49, characterized in that the melt as the reaction medium also has a content of carbon or a carbon-rich material and the carbon content or on the carbonaceous material during the entire sulfur content adjustment step remains. 51. Verfahren gemäß Punkt 49, gekennzeichnet dadurch, daß der Schwefelgehalt der Schmelze als Reaktionsmediurn derart eingestellt wird, daß die Schmelze weniger als etwa 25 Masse-% an Schwefelverbindungen aufweist«,51. The method according to item 49, characterized in that the sulfur content of the melt is adjusted as the reaction medium such that the melt has less than about 25% by mass of sulfur compounds, 52. Verfahren gemäß Punkt 30, gekennzeichnet dadurch, daß die Schmelze als Reaktionsmedium zwischen den Reaktionszonen ohne die Hilfe einer Pumpe zur Zirkulation gebracht wird.52. The method according to item 30, characterized in that the melt is brought as a reaction medium between the reaction zones without the aid of a pump for circulation. 53* Verfahren gemäß Punkt 30, gekennzeichnet dadurch, daß jede Trennstufe darin besteht, mit Hilfe eines Zyklons das gasförmige Produkt und die Schmelze zu trennen.Method according to item 30, characterized in that each separation stage consists of separating the gaseous product and the melt by means of a cyclone. 54, Verfahren gemäß Punkt 30, gekennzeichnet dadurch, daß das Verhältnis der Schmelze als Reaktionsmedium zu dem Einsatzmaterial, das in jeder der ersten und zweiten Reaktionszonen zur Umsetzung gebracht werden muß, unabhängig geregelt wird.54, method according to item 30, characterized in that the ratio of the melt as the reaction medium to the feed which must be reacted in each of the first and second reaction zones is independently controlled. 55, Verfahren gemäß Punkt 30, gekennzeichnet dadurch, daß die erste Reaktionszorie auf einem Druck gehalten wird, der55, method according to item 30, characterized in that the first reaction is kept at a pressure which 17. 9. 8017. 9. 80 AP C 10 G/220 172AP C 10 G / 220 172 GZ 57 266 12GZ 57 266 12 54
- 49 -
54
- 49 -
sich von dem Druck der zweiten Reaktionszone unterscheidet. differs from the pressure of the second reaction zone. 56, Vorrichtung zur Umwandlung eines kohlenstoffhaltigen Einsatzgutes in wertvollere Produkte unter Verwendung einer Schmelze als Reaktionsmedium in einem.geschlossenen Kreislauf nach dem Verfahren gemäß Punkt 1 - 55,'gekennzeich» net dadurch, daß sie folgende Bestandteile aufweist:56, device for converting a carbonaceous material into more valuable products using a melt as a reaction medium in a closed circuit by the method according to item 1 - 55, characterized in that it comprises the following components: a) Einrichtungen zur Berührung eines kohlenstoffhaltigen Einsatzgutes mit einer ersten Schmelze als Reaktionsmedium unter Aufrechterhaltung auf einer Temperatur über dem Schmelzpunkt der Schmelze in dem ersten unteren Teil einer im wesentlichen vertikalen verlängerten ersten Reaktionszone zwecks Bildung eines Gemisches aus dem kohlenstoffhaltigen Einsatzmaterial und der Schmelze als Reaktionsmedium, wobei wenigstens ein gasförmiges Material unter den Bedingungen der ersten Reaktionszone vorhanden ist und ein erstes Mehrphasengemisch gebildet wird;a) means for contacting a carbonaceous feedstock with a first melt as the reaction medium while maintaining at a temperature above the melting point of the melt in the first lower portion of a substantially vertical extended first reaction zone to form a mixture of the carbonaceous feedstock and the melt as the reaction medium; wherein at least one gaseous material is present under the conditions of the first reaction zone and a first multiphase mixture is formed; b) Einrichtungen zum hydraulischen Transport des ersten Mehrphasengemisches im wesentlichen in Richtung nach oben durch die erste Reaktionszone in den ersten oberen Teil davon im Rahmen einer Parallelströmung der Komponenten des ersten Gemisches und mit einer Geschwindigkeit, die ausreicht, um einen Gaslifteffekt in der besagten ersten Reaktionszone zu bewirken;b) means for hydraulically transporting said first multi-phase mixture substantially upwardly through said first reaction zone in the first upper portion thereof in a parallel flow of the components of the first mixture and at a speed sufficient to provide a gas lift effect in said first reaction zone to effect; c) Einrichtungen zur Weiterleitung des ersten Mehrphasengemisches aus dem ersten oberen Teil der ersten Reaktionszone zu einer ersten Trennvorrichtung,c) means for passing the first multiphase mixture from the first upper part of the first reaction zone to a first separation device, 17. 9* 8017. 9 * 80 AP C IO G/220 172AP C IO G / 220 172 GZ 57 266 12GZ 57 266 12 Sl . Sl . d) Einrichtungen zur Trennung des ersten Mehrphasengemisches in einen ersten gasförmigen Produktstrom und einen ersten Flüssigkeitsstrom, bestehend aus der Schmelze als Reaktionsmedium;d) means for separating the first multiphase mixture into a first gaseous product stream and a first liquid stream consisting of the melt as the reaction medium; e) Einrichtungen zur Zuführung wenigstens eines Teiles des ersten Flüssigkeitsstromes zu einer zweiten Reaktionszone; · 'e) means for supplying at least a portion of the first liquid stream to a second reaction zone; · ' • f) Einrichtungen zur Durchführung einer zweiten chemischen Reaktion in der Schmelze als Reaktionsmedium des ersten Flüssigkeitsstromes in der zweiten Reaktionszone und F) means for carrying out a second chemical reaction in the melt as a reaction medium of the first liquid stream in the second reaction zone and g) Einrichtungen zur Zurückführung wenigstens eines Teiles der Schmelze als Reaktionsmedium aus der zweiten Reaktionszone zurück zu dem ersten unteren Teil der ersten Reaktionszone«g) means for returning at least part of the melt as reaction medium from the second reaction zone back to the first lower part of the first reaction zone. 57« Vorrichtung gemäß Punkt 56, gekennzeichnet dadurch, daß sie folgende Bestandteile aufweist:57. Apparatus according to item 56, characterized in that it comprises a) Einrichtungen zur Berührung wenigstens eines Teiles des ersten Flüssigkeitsstromes, der der Schmelze als Reaktionsmedium entspricht, mit einem sauerstoffhaltigen Gas in dem zweiten unteren Teil der zweiten, im wesentlichen vertikalen verlängerten Reaktionszone zwecks Bildung eines zweiten Mehrphasengemisches innerhalb des unteren Teiles, wobei'wenigstens'ein gasförmiges Material unter den Bedingungen der zweiten Reaktionszone vorhanden ist;a) means for contacting at least a portion of the first liquid stream corresponding to the melt as the reaction medium with an oxygen-containing gas in the second lower portion of the second substantially vertical extended reaction zone to form a second multiphase mixture within the lower portion, wherein 'at least' a gaseous material is present under the conditions of the second reaction zone; 17. 9. 80 AP C 10 G/220 172 GZ 57 266 12 53
-SL-
17. 9. 80 AP C 10 G / 220 172 GZ 57 266 12 53
-SL-
c) Mittel zur Weiterleitung des zweiten Mehrphasengemisches aus dem zweiten oberen Teil der zweiten Reaktionszone zu' einer zweiten Trennvorrichtung;c) means for passing the second multiphase mixture from the second upper part of the second reaction zone to a second separation device; d) Einrichtungen zur Trennung des zweiten Mehrphasengemisches in einen zweiten gasförmigen Produktstrom und einen zweiten Flüssigkeitsstrom, bestehend aus der Schmelze als Reaktionsmedium undd) means for separating the second multiphase mixture into a second gaseous product stream and a second liquid stream consisting of the melt as the reaction medium and e) Einrichtungen zur Zuführung wenigstens eines Teiles des zweiten Flüssigkeitsstromes, der der Schmelze als Reaktionsmedium entspricht, zu dem ersten unteren Teil der ersten Reaktionszone.e) means for supplying at least a portion of the second liquid stream, which corresponds to the melt as the reaction medium, to the first lower part of the first reaction zone. 58. Vorrichtung gemäß Punkt 57, gekennzeichnet dadurch, daß sie Einrichtungen aufweist zur Zuführung wenigstens eines Teiles des zweiten Flüssigkeitsstromes zu einer dritten Reaktionszone und Einrichtungen zur Berührung des Flüssigkeitsstromes mit Kohlendioxid und Dampf zwecks Einstellung der Konzentration der darin enthaltenen Schwefelverbindungen und Entfernung eines Teiles des Schwefelgehaltes der Schmelze als Schwefelwasserstoff reiches Gas.Apparatus according to item 57, characterized by comprising means for feeding at least part of the second liquid stream to a third reaction zone and means for contacting the liquid stream with carbon dioxide and steam to adjust the concentration of sulfur compounds contained therein and removing part of the sulfur content the melt as hydrogen sulfide rich gas. 59* Vorrichtung gemäß Punkt 57, gekennzeichnet dadurch, daß sie Einrichtungen aufweist zur Zuführung wenigstens eines Teiles des ersten Flüssigkeitsstromes zu einer dritten Reaktionszone und Einrichtungen zur Berührung des ersten Flüssigkeitsstrornes mit Kohlendioxid und Dampf zwecks Einstellung der Konzentration der darin enthaltenen Schwefelverbindungen und Entfernung eines Teiles desApparatus according to item 57, characterized by comprising means for supplying at least a portion of the first liquid stream to a third reaction zone and means for contacting the first liquid stream with carbon dioxide and steam to adjust the concentration of sulfur compounds contained therein and removing part of the product 17, 9. 8017, 9. 80 AP C 10 G/220 172AP C 10 G / 220 172 GZ 57 266 12GZ 57 266 12 Schwefelgehaltes der Schmelze als schwefelwasserstoffreiches Gas.Sulfur content of the melt as a hydrogen sulfide-rich gas. 60, Vorrichtung gemäß Punkt 58 oder 59, gekennzeichnet dadurch, daß sich die Einrichtungen zur Berührung zwecks Schwefeleinstellung einer Einrichtung zur Abkühlung für die dritte Reaktionszone anschließen.60, device according to item 58 or 59, characterized in that the means for contacting for the purpose of setting sulfur adjoin a device for cooling for the third reaction zone. 61o Verfahren, nach Punkt 1 zur Umwandlung eines kohlenstoff-. haltigen Einsatzmaterials in andere Produkte mit Hilfe einer Schmelze als Reaktionsmedium, gekennzeichnet dadurch, daß es folgende Schritte aufweist:61o method, according to point 1 for the conversion of a carbon. containing feedstock into other products by means of a melt as a reaction medium, characterized in that it comprises the following steps: a) Berührung eines kohlenstoffhaltigen Einsatzmaterials mit einer Schmelze als Reaktionsmedium unter Aufrechterhaltung auf einer Temperatur über dem Schmelzpunkt des Mediums im unteren Teil einer im wesentlichen vertikalen verlängerten Reaktionszone zwecks Bildung •eines Gemisches aus dem kohlenstoffhaltigen Einsatzgut und der Schmelze als dem Reaktionsmedium, wobei wenigstens ein gasförmiges Material unter den Bedingungen der Reaktionszone vorhanden ist und ein Mehrphasengemisch gebildet wird,*a) contacting a carbonaceous feedstock with a melt as reaction medium while maintaining at a temperature above the melting point of the medium in the lower part of a substantially vertical extended reaction zone to form a mixture of the carbonaceous feedstock and the melt as the reaction medium, at least one gaseous Material is present under the conditions of the reaction zone and a multiphase mixture is formed, * b) hydraulischer Transport des Mehrphasengemisches im wesentlichen in Richtung nach oben durch die Reaktionszone in den oberen Teil davon im Rahmen einer Parallelströmung der Komponenten des Gemisches und mit einer Geschwindigkeit, die ausreicht, um einen Gaslifteffekt in der·Reaktionszone hervorzurufen, wobei die zugeführten Kohlenwasserstoffe chemisch zu einemb) hydraulic transport of the multiphase mixture substantially in an upward direction through the reaction zone into the upper part thereof in the course of a parallel flow of the components of the mixture and at a rate sufficient to produce a gas lift effect in the reaction zone, wherein the supplied hydrocarbons are chemical to a
5, Verfahren gemäß Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß ein Verdünnungsgas in den unteren Teil der vertikalen verlängerten Reaktionszone eingeführt wird, 5, process according to item 2, characterized in that a diluent gas is introduced into the lower part of the vertical extended reaction zone, 6« Verfahren gemäß Punkt 5, gekennzeichnet dadurch, daß das Verdünnungsgas aus Stickstoff oder Dampf besteht.6 «method according to item 5, characterized in that the diluent gas consists of nitrogen or steam. 7. Verfahren gemäß Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß der gasförmige Produktstrom einer zusätzlichen Gas/Flüssigkeits-Trennstufe unterworfen wird zwecks Wiedergewinnung zusätzlicher Schmelze als Reaktionsmedium, die mit dem Strom mitgerissen wurde.7. The method according to item 2, characterized in that the gaseous product stream is subjected to an additional gas / liquid separation stage for the purpose of recovering additional melt as the reaction medium, which was entrained in the stream. 8. Verfahren gemäß Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß der getrennte Flüssigkeitsstrom der Schmelze als Reaktionsmedium mit einem Strippgas zwecks Entfernung des aufgelösten Gases daraus in Kontakt gebracht wird*8. The method according to item 2, characterized in that the separate liquid flow of the melt is brought as a reaction medium with a stripping gas for the purpose of removing the dissolved gas from it in contact * 9· Verfahren gemäß Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Umwandlungsreaktion des kohlenstoffhaltigen Einsatzgutes im Cracken eines weniger wertvollen kohlenstoffhaltigen Einsatzmaterials wenigstens teilweise in ein wertvolleres gasförmiges Kohlenwasserstoffprodukt besteht.The process according to item 2, characterized in that the conversion reaction of the carbonaceous feedstock in the cracking of a less valuable carbonaceous feedstock at least partially consists of a more valuable gaseous hydrocarbon product. 10. Verfahren gemäß Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß das kohlenstoffhaltige Einsatzgut aus einer Gruppe ausgewählt wird, bestehend aus pflanzlichen und mineralischen ölen, Rohölen, Schieferöf, natürlichen Teeren, Kohle, Pech, Teersandöle; aus den Fraktionen, Rückständen, Produkten, Polymeren, Harzen, synthetischen Teeren und Abfallstoffen daraus; und aus Gemischen davon.10. The method according to item 2, characterized in that the carbonaceous feed is selected from a group consisting of vegetable and mineral oils, crude oils, Schieferöf, natural tars, coal, pitch, tar sand oils; from the fractions, residues, products, polymers, resins, synthetic tars and waste therefrom; and mixtures thereof. 17. 9. 8017. 9. 80 AP C 10 G/220 172AP C 10 G / 220 172 GZ 57 266 12GZ 57 266 12 - 58 -- 58 - 11· Verfahren gemäß Punkt 9, gekennzeichnet dadurch, daß es sich bei dem minderwertigeren Kohlenwasserstoff-Einsatzgut um einen Asphalt oder einen Kohlenwasserstoff rückstand handelt, hergestellt durch Destillation oder Destillation und Lösungsmittelextraktion von Rohöl, Schieferöl, Teersandölen oder Kohle in flüssiger Phase,Process according to item 9, characterized in that the inferior hydrocarbon feedstock is an asphalt or hydrocarbon residue produced by the distillation or distillation and solvent extraction of crude oil, shale oil, tar sand oils or coal in the liquid phase, 12* Verfahren gemäß Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß das kohlenstoffhaltige Einsatzmaterial aus Kautschuk, Ruß und Schmierölen besteht sowie aus Abfällen oder Fraktionen daraus oder einer Kombination davon«,12 * Process according to item 2, characterized in that the carbonaceous feedstock consists of rubber, carbon black and lubricating oils and waste or fractions thereof or a combination thereof, 13* Verfahren gemäß Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Umwandlungsreaktion zur Umwandlung des kohlenstoffhaltigen Einsatzgutes aus der partiellen Oxydation eines weniger wertvollen kohlenstoffhaltigen Einsatzmaterials in ein wertvolleres Gas besteht*A method according to item 2, characterized in that the conversion reaction for converting the carbonaceous feedstock from the partial oxidation of a less valuable carbonaceous feedstock into a more valuable gas 14. Verfahren gemäß Punkt 13, gekennzeichnet dadurch, daß die Umwandlungsreaktion zur Umwandlung des kohlenstoffhaltigen Einsatzgutes aus der partiellen Oxydation von Koks besteht.14. The method according to item 13, characterized in that the conversion reaction for the conversion of the carbonaceous feedstock consists of the partial oxidation of coke. 15. Verfahren gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß wenigstens ein Teil des getrennten Flüssigkeitsstromes der Schmelze als Reaktionsmedium in der Weise behandelt wird, um einen Teil des vorhandenen Schwefelgehaltes zu entfernen, bevor die Schmelze zur Reaktionszone zurückgeführt wird.15. The method according to item 1, characterized in that at least part of the separated liquid stream of the melt is treated as the reaction medium in a manner to remove some of the existing sulfur content before the melt is recycled to the reaction zone. 16. Verfahren gemäß Punkt 15, gekennzeichnet dadurch, daß der16. The method according to item 15, characterized in that the 17. 9. 8017. 9. 80 AP C 10 G/220 .172AP C 10 G / 220 .172 GZ 57 266 12GZ 57 266 12 - 59 -- 59 - Schwefelgehalt der Schmelze als Reaktionsmedium reduziert wird, indem die Schmelze mit Kohlendioxid und Dampf in Berührung gebracht wird, um auf chemischem Wege die in der Schmelze vorhandenen Alkalinietall-Schwefel-Verbindungen in Alkalimetallkarbonate und Schwefelwasserstoffgas umzuwandeln, und anschließend das Schwefelwasserstoffgas von der Schmelze abgetrennt wird,Reducing the sulfur content of the melt as the reaction medium by contacting the melt with carbon dioxide and steam to chemically convert the alkali metal-sulfur compounds present in the melt into alkali metal carbonates and hydrogen sulfide gas, and then separating the hydrogen sulfide gas from the melt, 17, Verfahren gemäß Punkt 15 oder 16, gekennzeichnet dadurch, daß die Schmelze als Reaktionsmedium ebenfalls einen Gehalt an Kohlenstoff oder an einem kohlenstoffhaltigen Material aufweist und der Gehalt an Kohlenstoff oder an dem kohlenstoffhaltigen Material während der gesamten Behandlung in der Schmelze verbleibt.17, method according to item 15 or 16, characterized in that the melt as the reaction medium also has a content of carbon or on a carbonaceous material and the content of carbon or on the carbonaceous material remains in the melt during the entire treatment. 18« Verfahren gemäß Punkt 15, gekennzeichnet dadurch, daß die Menge der Schmelze, die der Behandlung zur Entfernung der Schwefelverbindungen unterworfen wird, in der Weise ausreicht, daß unter stationären Betriebsbedingungen der Mengenanteil an Schwefelverbindungen in der Schmelze unter etwa 25 Masse-% davon gehalten wird,A process according to item 15, characterized in that the amount of melt subjected to the treatment to remove the sulfur compounds is sufficient to maintain, under steady-state operating conditions, the amount of sulfur compounds in the melt below about 25% by weight thereof becomes, 19. Verfahren gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß relativ zu dem Teil des abgetrennten Flüssigkeitsstromes der Schmelze als Reaktionsmedium eine Wärmeübertragung erfolgt,19. The method according to item 1, characterized in that takes place relative to the part of the separated liquid stream of the melt as the reaction medium heat transfer, 20, Verfahren gemäß Punkt 19, gekennzeichnet dadurch, daß der nichtgasförmige Produktgehalt des Teiles des abgetrennten Flüssigkeitsstromes der Schmelze als Reaktionsmedium durch die folgenden Schritte behandelt wird: 20, process according to item 19, characterized in that the non-gaseous product content of the part of the separated liquid stream of the melt is treated as reaction medium by the following steps: 17. 9. 80 AP C 10 G/220 172 GZ 57 266 12 Hl 17. 9. 80 AP C 10 G / 220 172 GZ 57 266 12 Hl a) Zuführung des Teiles des abgetrennten Flüssigkeitsstromes der Schmelze als Reaktionsmedium in den unteren Teil einer zweiten, im wesentlichen vertikalen verlängerten Reaktionszone;a) feeding the part of the separated liquid stream of the melt as a reaction medium in the lower part of a second, substantially vertical extended reaction zone; b) Berührung des abgetrennten Flüssigkeitsstromes der Schmelze als Reaktionsmedium mit einem CO2- und dampfhaltigen Gas zwecks Bildung eines zweiten Mehrphasengemisches ;b) contacting the separated liquid stream of the melt as a reaction medium with a CO 2 - and steam-containing gas to form a second multi-phase mixture; c) hydraulischer Transport des zweiten Mehrphasengemisches aus dem CO2- und dampfhaltigen Gas und der Schmelze in Richtung nach oben durch die zweite Reaktionszone in den oberen Teil davon im Rahmen einer Parallelströmung aus Gas und Flüssigkeit, um auf diesem Wege das nichtgasförmige Produkt zu karbonisieren, wobei das zweite Mehrphasengemisch mit einer Geschwindigkeit transportiert wird, die ausreicht, um einen Gaslifteffekt in der zweiten Reaktionszone zu bewirken;c) hydraulically transporting the second multiphase mixture of the CO 2 and vapor containing gas and the melt upwardly through the second reaction zone into the upper part thereof in a parallel flow of gas and liquid to thereby carbonize the non-gaseous product, wherein the second multiphase mixture is transported at a rate sufficient to effect a gas lift effect in the second reaction zone; d) Weiterleitung des zweiten Mehrphasengemisches aus dem oberen Teil der zweiten Reaktionszone zu einer zweiten Trennvorrichtung undd) forwarding the second multiphase mixture from the upper part of the second reaction zone to a second separation device and e) Trennung des zweiten Mehrphasengemisches in einen zweiten gasförmigen Produktstrom und ©inen zweiten Flüssigkeitsstrom der hinsichtlich des nichtgasförmigen Produktgehaltes reduzierten Schmelze.e) separation of the second multiphase mixture into a second gaseous product stream and second liquid stream of the melt reduced in respect of the non-gaseous product content. 21. Verfahren gemäß Punkt 19, gekennzeichnet dadurch, daß die Menge des Teiles des abgetrennten Flüssigkeitsstromes21. The method according to item 19, characterized in that the amount of the part of the separated liquid stream - 41 -- 41 - 17. 9. 8017. 9. 80 AP C 10 G/220 172AP C 10 G / 220 172 GZ. 57 266 12GZ. 57 266 12 22Qi72 22Qi 72 der Schmelze als Reaktionsmedium, die den Behandlungsstufen unterworfen wird, einen derartigen Anteil ausmacht, der. ausreicht, um ein stationäres Gleichgewicht des Schwefelgehaltes des Verfahrens während eines kontinuierlichen Betriebes aufrechtzuerhalten,the melt as the reaction medium, which is subjected to the treatment steps, such a proportion, the. sufficient to maintain a steady state equilibrium sulfur content of the process during a continuous operation, 22, Verfahren gemäß Punkt 2 oder 9, gekennzeichnet dadurch, daß die Schmelze als Reaktionsmedium aus ein.em Alkalimetall besteht, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus22, Method according to item 2 or 9, characterized in that the melt as the reaction medium consists of ein.em alkali metal selected from the group consisting of . Natrium, Kalium und Lithium, den Karbonaten, Sulfiden, Sulfaten, Sulfiten und Chloriden dieser Alkalimetalle sowie aus Gemischen davon«, Sodium, potassium and lithium, the carbonates, sulphides, sulphates, sulphites and chlorides of these alkali metals and mixtures thereof « 23, Verfahren gemäß Punkt 22, gekennzeichnet dadurch, daß die Schmelze als Reaktionsmedium aus einem Alkalimetallkarbonat, einem Alkalimetallsulfid oder einem Gemisch davon besteht,23, process according to item 22, characterized in that the melt as the reaction medium consists of an alkali metal carbonate, an alkali metal sulfide or a mixture thereof, 24, Verfahren gemäß den Punkten 1, 9 oder 13, gekennzeichnet dadurch, daß die Transportgeschwindigkeit des Mehrphasengemisches derart groß ist, daß die Gesarntberührungszeit zwischen dem kohlenstoffhaltigen Einsatzgut und der Schmelze als Reaktionsmedium kleiner als etwa 3 Sekunden ist.24, method according to the items 1, 9 or 13, characterized in that the transport speed of the multiphase mixture is so large that the Gesarntzuührungszeit between the carbonaceous feedstock and the melt as the reaction medium is less than about 3 seconds. 25, Verfahren gemäß Punkt 24, gekennzeichnet dadurch, daß die Berührungszeit kleiner als etwa 1 Sekunde ist,25, method according to item 24, characterized in that the contact time is less than about 1 second, 26, Verfahren gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß sich die Schmelze aus einem elementaren Metall, einem Gemisch von elementaren Metallen, einem Metallsalz,26, method according to item 1, characterized in that the melt of an elemental metal, a mixture of elemental metals, a metal salt, 17. 9β 8017. 9 β 80 AP C 10 G/220 172AP C 10 G / 220 172 GZ 57 266 12GZ 57 266 12 einem Gemisch von Metallsalzen und einem Gemisch des Metallsalzes und des elementaren Metalles zusammensetzt.a mixture of metal salts and a mixture of the metal salt and the elemental metal. 27, Verfahren gemäß Punkt 26, gekennzeichnet dadurch, daß sich die Schmelze als Reaktionsmedium aus einem Alkalimetall, einem Gemisch von Alkalimetallen, einem Alkalimetallsalz, einem Gemisch von Alkalimetallsalzen oder einem Gemisch eines Alkalimetalles und eines- Alkalimetallsalzes zusammensetzt,27, process according to item 26, characterized in that the melt is composed as the reaction medium of an alkali metal, a mixture of alkali metals, an alkali metal salt, a mixture of alkali metal salts or a mixture of an alkali metal and an alkali metal salt, 28.. Verfahren gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Verfahren kontinuierlich betrieben wird,28 .. Method according to item 1, characterized in that the method is operated continuously, 29* Verfahren gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Verfahren ohne die Benutzung einer mechanischen Pumpe betrieben wird,Method according to item 1, characterized in that the method is operated without the use of a mechanical pump, 30» Verfahren nach Punkt 1 zur Umwandlung eines kohlenstoffhaltigen Einsatzgutes in wertvollere Produkte im Rahmen eines geschlossenen Kreislaufes unter Verwendung einer Schmelze als Reaktionsmedium, gekennzeichnet dadurch, daß es folgende Schritte aufweist;Method according to item 1 for the conversion of a carbonaceous material into more valuable products in the context of a closed circuit using a melt as a reaction medium, characterized in that it comprises the following steps; a) Berührung eines kohlenstoffhaltigen Einsatzgutes mit einer ersten Schmelze als Reaktionsmedium unter Aufrechterhaltung auf einer Temperatur über dem Schmelzpunkt der Schmelze in dem ersten unteren Teil einer im wesentlichen vertikalen verlängerten ersten Reaktionszone zwecks Bildung eines Gemisches aus dem kohlenstoff haltiger.· Einsatzmaterial und der Schmelze als Reaktionsmedium, wobei wenigstens ein gasförmiges Material unter den Bedingungen der ersten Reaktions-a) contacting a carbonaceous feedstock with a first melt as the reaction medium while maintaining at a temperature above the melting point of the melt in the first lower portion of a substantially vertical extended first reaction zone to form a mixture of the carbonaceous feedstock and the melt as the reaction medium , wherein at least one gaseous material under the conditions of the first reaction 17. 9. 8017. 9. 80 AP C 10 G/220 172AP C 10 G / 220 172 GZ 57 266 12GZ 57 266 12 HS
- 43 -
HS
- 43 -
zone vorhanden ist und ein erstes Mehrphasengemisch gebildet wird;zone is present and a first multiphase mixture is formed; b)hydraulischer Transport des ersten Mohrphasengemisches im wesentlichen in Richtung nach oben durch die erste Reaktionszone in den ersten oberen Teil davon im Rahmen einer Parallelströmung der Komponenten des ersten Gemisches und mit einer Geschwindigkeit, die ausreicht, um einen Gaslifteffekt in der ersten Reaktionszone zu bewirken;b) hydraulically transporting the first slurry mixture substantially upwardly through the first reaction zone into the first upper portion thereof in parallel flow of the components of the first mixture and at a rate sufficient to effect a gas lift effect in the first reaction zone; c) Weiterleitung des ersten Mehrphasengemisches aus dem ersten oberen Teil der ersten Reaktionszone zu einer ersten Trennvorrichtung;c) passing the first multiphase mixture from the first upper part of the first reaction zone to a first separation device; d) Trennung des ersten Mehrphasengemisches in einen ersten gasförmigen Produktstrom und einen ersten Flüssigkeitsstrom, bestehend aus der Schmelze als Reaktionsmedium ;d) separating the first multiphase mixture into a first gaseous product stream and a first liquid stream consisting of the melt as the reaction medium; e) Zuführung wenigstens eines Teiles des ersten Flüssigkeitsstromes in den unteren Teil einer zweiten, im wesentlichen vertikalen verlängerten Reaktionszone zwecks Bildung eines zweiten Mehrphasengemisches innerhalb des unteren Teiles, wobei wenigstens ein gasförmiges Material unter den Bedingungen der zweiten Reaktionszone vorhanden ist;e) feeding at least a portion of the first liquid stream into the lower portion of a second, substantially vertical extended reaction zone to form a second multiphase mixture within the lower portion, wherein at least one gaseous material is present under the conditions of the second reaction zone; f) hydraulischer Transport des zweiten Mehrphasengemisches im wesentlichen in Richtung nach oben durch dief) hydraulic transport of the second multiphase mixture substantially in an upward direction through the . zweite Reaktionszone zu dem zweiten oberen Teil davon im Rahmen einer Parallelströmung der Komponenten des, second reaction zone to the second upper part thereof in the course of a parallel flow of the components of 17. 9» 8017. 9 »80 AP C 10 G/220 172AP C 10 G / 220 172 GZ 57 266 12GZ 57 266 12 hb.hb. - 45* -- 45 * - zweiten Mehrphasengemisches und mit einer Geschwindigkeit, die ausreicht, um einen Gaslifteffekt in der zweiten Reaktionszone zu bewirken;second multiphase mixture and at a rate sufficient to effect a gas lift effect in the second reaction zone; g) Weiterleitung des zweiten Mehrphasengemisches aus dem zweiten oberen Teil der zweiten Reaktionszone zu einer zweiten Trennvorrichtung;g) passing the second multiphase mixture from the second upper part of the second reaction zone to a second separation device; h) Trennung des zweiten Mehrphasengemisches in einen zweiten gasförmigen Produktstorm und einen zweiten Flüssigkeitsstrom, bestehend aus der Schmelze als Reaktionsmedium undh) separation of the second multiphase mixture into a second gaseous product stream and a second liquid stream consisting of the melt as the reaction medium and i) Zuführung wenigstens eines Teiles des zweiten Flüssigkeitsstromes der Schmelze als Reaktionsmedium zu dem unteren Teil der ersten Reaktionszone«i) feeding at least part of the second liquid stream of the melt as reaction medium to the lower part of the first reaction zone. « 31» Verfahren gemäß Punkt 30, gekennzeichnet dadurch, daß in der ersten Reaktionszone auch eine Krackreaktion stattfindet« 31 »Process according to item 30, characterized in that a cracking reaction also takes place in the first reaction zone« 32. Verfahren gemäß Punkt 30 oder 31, gekennzeichnet dadurch, daß die zweite chemische Reaktion wenigstens eine partielle Oxydationsreaktion umfaßt, wobei der Sauerstoff eines sauerstoffhaltigen Gases mit den Reaktionsteilnehmern zur Umsetzung gebracht wird, die sich in dem ersten Flüssig- « keitsstrom befinden«.32. The method according to item 30 or 31, characterized in that the second chemical reaction comprises at least one partial oxidation reaction, wherein the oxygen of an oxygen-containing gas is reacted with the reactants, which are in the first liquid keitsstrom «. 33, Verfahren gemäß Punkt 30, gekennzeichnet da-durch, daß wenigstens ein Teil des zweiten Flüssigkeitsstromes zu einer dritten Reaktionszone zugeführt wird und der zweite33, method according to item 30, characterized da-by that at least a portion of the second liquid stream is supplied to a third reaction zone and the second 17. 9. 8017. 9. 80 AP C 10 G/220 172AP C 10 G / 220 172 GZ 57 266 12GZ 57 266 12 S- 2201S-2201
17. 9. 80 AP C 10 G/220 172 GZ 57 266 12 SS 17. 9. 80 AP C 10 G / 220 172 GZ 57 266 12 SS Mehrkomponentengemisch reagieren;React multicomponent mixture; c) Weiterleitung des Mehrkcmponentengemisches vom oberen Teil der Reaktionszone zu einer Trennvorrichtung;c) passing the Mehrkcmponentengemisches from the upper part of the reaction zone to a separator; d) Trennung des Mehrkomponentengernisches in einen gasförmigen Produktstrom und einen Flüssigkeitsstrom t der die Schmelze umfaßt, wobei alle in die Schmelze eingebrachten Reaktionsteilnehmer parallel zu dem Medium fließen, und'die gasförmigen Reaktionsprodukte getrennt von dem Mehrkomponentengemisch ohne Passieren einer flüssigen Phasengrenzfläche fließen«d) separation of the multicomponent mixture into a gaseous product stream and a liquid stream t comprising the melt, all reactants introduced into the melt flowing parallel to the medium, and the gaseous reaction products flowing separately from the multicomponent mixture without passing through a liquid phase interface. Hierzu .3 .Seiten ZeichnungenSee. .3 .Sides Drawings
DD80220172A 1979-04-02 1980-04-02 METHOD FOR CONVERTING CARBON-CONTAINING MATERIALS DD150073A5 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US2626379A 1979-04-02 1979-04-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DD150073A5 true DD150073A5 (en) 1981-08-12

Family

ID=21830794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DD80220172A DD150073A5 (en) 1979-04-02 1980-04-02 METHOD FOR CONVERTING CARBON-CONTAINING MATERIALS

Country Status (16)

Country Link
JP (1) JPS56500343A (en)
KR (1) KR830001885B1 (en)
BE (1) BE882491A (en)
BR (1) BR8007917A (en)
CA (1) CA1144948A (en)
DD (1) DD150073A5 (en)
ES (2) ES490128A0 (en)
FR (1) FR2452965A1 (en)
GB (1) GB2065161B (en)
IL (1) IL59769A0 (en)
IT (1) IT1130572B (en)
NL (1) NL8020136A (en)
PL (1) PL223113A1 (en)
PT (1) PT71047B (en)
WO (1) WO1980002151A1 (en)
ZA (1) ZA801909B (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2509634B1 (en) * 1981-07-20 1986-10-10 Cirta Ct Int Rech Tech Appliqu PROCESS FOR THE DESTRUCTION OF ORGANIC MATERIALS CONTAINING SULFUR AND / OR HALOGENS AND APPLICATIONS THEREOF
CZ200532A3 (en) * 2005-01-17 2006-11-15 Lysytchuk@Oleg Process for treating hydrocarbon starting materials, particularly crude petroleum and apparatus for making the same
FR2899238B1 (en) * 2006-03-31 2012-07-27 Electricite De France BIOMASS GASIFICATION SYSTEM WITH TARCING DEVICE IN PRODUCTION SYNTHESIS GAS
US20080141591A1 (en) * 2006-12-19 2008-06-19 Simulent Inc. Gasification of sulfur-containing carbonaceous fuels
WO2012174284A1 (en) * 2011-06-17 2012-12-20 Ze-Gen, Inc. Reactors containing liquid metal
KR20210011987A (en) * 2018-05-21 2021-02-02 더 리전츠 오브 더 유니버시티 오브 캘리포니아 Conversion of natural gas into chemicals and electricity using molten salts
CN115698229A (en) 2020-05-29 2023-02-03 布拉斯科美国公司 Molten salt catalytic composition and process for cracking carbonaceous feedstock
CN114958430B (en) * 2022-04-27 2023-02-07 广东工业大学 Carbon dioxide self-circulation type biomass high-temperature gasification system and method for byproduct hydrogen

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2055313A (en) * 1934-08-31 1936-09-22 Standard Oil Co Conversion of hydrocarbons
US2031987A (en) * 1934-09-13 1936-02-25 Standard Oil Co Conversion of hydrocarbons
NL267291A (en) * 1959-05-14 1900-01-01
US3129165A (en) * 1960-05-09 1964-04-14 Shell Oil Co Refining of steam-cracked gasolines with molten salt
US3698882A (en) * 1970-09-30 1972-10-17 Occidental Petroleum Corp Continuous process for the conversion of carbonaceous solids into pipeline gas
US3850742A (en) * 1971-10-05 1974-11-26 Exxon Research Engineering Co Hydrocarbon cracking in a regenerable molten media
US3948759A (en) * 1973-03-28 1976-04-06 Exxon Research And Engineering Company Visbreaking a heavy hydrocarbon feedstock in a regenerable molten medium in the presence of hydrogen
SE7503313L (en) * 1975-03-21 1976-09-22 Stora Kopparbergs Bergslags Ab KIT FOR CONVERSION OF CARBON MATERIAL CONTAINING SULFUR TO MAIN SULFUR-FREE FLAMMABLE GAS AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THE KIT
US4061471A (en) * 1975-11-19 1977-12-06 The Lummus Company Molten salt lift gas system for production of chlorinated hydrocarbons

Also Published As

Publication number Publication date
ZA801909B (en) 1981-03-25
NL8020136A (en) 1981-01-30
PL223113A1 (en) 1981-01-30
GB2065161B (en) 1983-09-14
PT71047A (en) 1980-05-01
BE882491A (en) 1980-07-16
KR830001885B1 (en) 1983-09-17
ES8104379A1 (en) 1981-04-16
JPS56500343A (en) 1981-03-19
GB2065161A (en) 1981-06-24
ES8203950A1 (en) 1982-04-01
FR2452965A1 (en) 1980-10-31
CA1144948A (en) 1983-04-19
ES497332A0 (en) 1982-04-01
IL59769A0 (en) 1980-06-30
BR8007917A (en) 1981-03-31
IT1130572B (en) 1986-06-18
WO1980002151A1 (en) 1980-10-16
PT71047B (en) 1981-09-01
IT8020937A0 (en) 1980-03-27
ES490128A0 (en) 1981-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3504010C2 (en) Process for converting heavy oil residues into hydrogen and gaseous and distillable hydrocarbons
DE69929906T2 (en) TWO-STAGE HYDROCRACK PROCESS WITH CONTACT PHASE OF STEAM AND LIQUID FOR THE REMOVAL OF HETEROATOMES
DE2932488C2 (en) Process for obtaining a hydrocarbon fraction
DE3000242C2 (en)
DE2733186A1 (en) COAL LIQUIDATION PROCEDURE
DD150073A5 (en) METHOD FOR CONVERTING CARBON-CONTAINING MATERIALS
DE3731978A1 (en) METHOD FOR CONVERTING RESIDOEL
DD152943A5 (en) PROCESS FOR PREPARING SPONGES
US2206729A (en) Low temperature hydrogenation process
DE2730159C2 (en)
DE3038951C2 (en)
DE2065892C3 (en) Process for the simultaneous production of two separately occurring synthesis gas streams
DE2167259C2 (en) Process for the pyrolysis of carbonaceous materials
DE2728538A1 (en) METHOD FOR LIQUIDATING COAL
DE2641895A1 (en) METHOD OF GENERATING GAS CONVERTED BY CO SHIFT
DE60110625T2 (en) REACTOR FOR THE CHEMICAL CONVERSION OF AN OUTPUT MATERIAL WITH HEAT SUPPLY AND OUTPUT MATERIAL / CATALYST CROSS CIRCULATION
DE2059568A1 (en) Process for separating the effluent from a reaction zone for the catalytic hydrogenation processing of hydrocarbons
DE1021122B (en) Process for the production of gas from an oil containing hydrocarbons
DE3236504A1 (en) METHOD FOR PRODUCING HYDROCARBONS FROM OIL-BASED STONE OR SAND BY HYDROGENATING SULFURATION
DE19935163B4 (en) Catalytic process and apparatus for liquid phase transformation with a mobile bed catalyst using a lift stripper
DE3440133A1 (en) METHOD FOR HYDROPROCESSING A PETROLEUM RESIDUE FRACTION
DE3440134A1 (en) METHOD FOR LIQUIDIZING COAL
DE3301962A1 (en) METHOD FOR METHANIZING CARBONATED SOLIDS
DE3220927A1 (en) PROCESS FOR LIQUID COALING
DE2604140B2 (en) Process for the production of synthesis and reducing gas