DD157414A4 - PLASMACHEMICAL PROCESS FOR THE PRODUCTION OF UNSATURATED HYDROCARBONS - Google Patents

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DD157414A4 DD17869674A DD17869674A DD157414A4 DD 157414 A4 DD157414 A4 DD 157414A4 DD 17869674 A DD17869674 A DD 17869674A DD 17869674 A DD17869674 A DD 17869674A DD 157414 A4 DD157414 A4 DD 157414A4
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Klaus Koehler
Siegmar Marschner
Rainer Ziesemann
Guenter Moegel
Klaus-Peter Jung
Horst Oribold
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Klaus Koehler
Siegmar Marschner
Rainer Ziesemann
Guenter Moegel
Jung Klaus Peter
Horst Oribold
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Sonntag Olaf
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Abstract

Patentanspruch: Verfahren zur plasmachemischen Herstellung von ungesättigten Kohlenwasserstoffen durch Pyrolyse von gasförmigen oder verdampften gesättigten Kohlenwasserstoffen der Kettenlänge C ind 1 bis C ind 5, vorzugsweise Erdgas und/oder Raffiniergas, in einem Plasmastrahl hoher Temperatur, vorzugsweise einem Wasserstoffplasmastrahl mit einer Enthalpie von 3,5 bis 4,5 KWh/Nm exp 3 in einer 1. Stufe, Abschreckung der 1400 Grad C heißen Pyrolysegasen mit erhitzten, unter Normalbedingungen flüssigen Kohlenwasserstoffen der Kettenlänge C ind 5 bis C ind 10, vorzugsweise einer Benzinfraktion des Siedebereiches 80 Grad bis 110 Grad C, auf Temperaturen von 700 Grad bis 1100 Grad C in einer 2. Stufe und Abschreckung der Pyrolysegase in einer 3. Stufe bis unterhalb 400 Grad C mittels indirektem Wärmetausch unter Anwendung der abzuführenden Wärmemenge für die Vorwärmung und Überhitzung der in der 1. Stufe und in der 2. Stufe einzusetzenden Kohlenwasserstoffe und für die direkte Dampferzeugung nach WP 145164, dadurch gekennzeichnet, dass die aus der 1. Stufe austretenden Pyrolysegase durch die Kohlenwasserstoffe der Kettenlänge C ind 5 bis C ind 10, die über eine geeignete Vorrichtung, z. B. Ringspalte in mehreren Ebenen, zugemischt werden, in der 2. Stufe mit einer Abkühlgeschwindigkeit von 10 exp 8 bis 10 exp 9 Grad/sec auf eine Temperatur unter 1000 Grad C abgeschreckt und in der 3. Stufe im indirekten Wärmetausch, vorzugsweise im Doppelrohrwärmeaustauscher aus mehreren Sektionen, mit den Pyrolyseeinsatzstoffen und den zum direkten Wärmeaustausch eingesetzten Kohlenwasserstoffen bis unterhalb 400 Grad C abgekühlt werden, wobei die Abtrennung von sich bildendem Ruß nach bekannten Trennmethoden auf trockenem Wege zwischen zwei Sektionen des Doppelrohrwärmeaustauschers bzw. nach den Sektionen an einer geeigneten Stelle erfolgt.Process for the plasma-chemical production of unsaturated hydrocarbons by pyrolysis of gaseous or vaporized saturated hydrocarbons of chain length C ind 1 to C ind 5, preferably natural gas and / or refining, in a plasma jet of high temperature, preferably a hydrogen plasma jet having an enthalpy of 3.5 to 4.5 KWh / Nm exp 3 in a first stage, quenching the 1400 degrees C hot pyrolysis gases with heated, liquid under normal conditions hydrocarbons of chain length C ind 5 to C ind 10, preferably a gasoline fraction of the boiling range 80 degrees to 110 degrees C. , to temperatures of 700 degrees to 1100 degrees C in a second stage and quenching the pyrolysis gases in a 3rd stage to below 400 degrees C by means of indirect heat exchange using the amount of heat to be removed for preheating and overheating in the 1st stage and in the second stage hydrocarbons used and for the direct e steam generation according to WP 145164, characterized in that the exiting from the 1st stage pyrolysis gases by the hydrocarbons of the chain length C ind 5 to C ind 10, which via a suitable device, for. B. annular gaps in several levels, are quenched in the second stage at a cooling rate of 10 exp 8 to 10 exp 9 degrees / sec to a temperature below 1000 degrees C and in the third stage in the indirect heat exchange, preferably in the double tube heat exchanger be cooled from below several sections, with the pyrolysis and the hydrocarbons used for direct heat exchange below 400 degrees C, the separation of forming carbon black by known separation methods on dry way between two sections of Doppelrohrwärmeaustauschers or after the sections at a suitable location ,

Description

Sclikopatu, den 3.5«1974Sclikopatu, the 3.5th of 1974

Plasmaciieiaisches Verfahren zur Herstellung von ungesä stiften Kohlapv/asser st offen Plasmacic process for the preparation of carbonaceous capsules

Die Erfindung betrifft ein plasnachemisches Verfahren zur Herstellung von ungesättigten Kohlenwasserstoffen, vorzugsweise von acetylen- und äthylenhaltigen Iiohlenwasserstoffgenischen durch Pyrolyse von gasförmigen oder verdampften gesättigten Kohlenwasserstoffen oberhalb 0G nach Patentanmeldung WPThe invention relates to a plasnachemisches process for the preparation of unsaturated hydrocarbons, preferably of acetylene and Äthhylenhaltigen Iiohlenwasserstoffgenischen by pyrolysis of gaseous or vaporized saturated hydrocarbons above 0 G according to patent application WP

«· 2 —«· 2 -

Nach der Patentanmeldung WP 145 164 werden ungesättigte Kohlenwasserstoffe durch Pyrolyse von erhitzten gasförmigen oder verdampften gesättigten Kohlenwasserstoffen der Kettenlänge Gy. bis CV, beispielsweise Erd-iy6der Raffineriegas in einem Plasmastrahl hoher temperatur und vorzugsweise einem Wasserstoffplasmastrahl mit einer Enthalpie von 3,5 bis 4,5 k77h/Nm3 EL in einer ersten Reaktionsstufe hergestellt. In einer zweiten Reaktionsstufe werden die mit einer Temperatur von etwa 1400 0C aus der ersten Stufe austretenden acetylenhaltigen Pyrolyseprodukte mit erhitzten, unter Nommalbedingungen flüssigen Kohlenwasserstoffen der Kettenlänge Gx- bis Cjq, beispielsweise einer Benzinfraktion des Siedebereiches 80 bis 110 0O, auf 700 bis 1110 0O abgeschreckt. Eine weitere Abkühlung der Pyrolyseprodukte auf 400 0O erfolgt in einer dritten Stufe durch indirekten Wärmeaustausch, wobei die abzuführende Wärmemenge für die Vorwärmung und Überhitzung der in der ersten und zweiten Stufe einzusetzenden Kohlenwasserstoffe und für direkte Dampferzeugung genutzt wird.According to the patent application WP 145 164 unsaturated hydrocarbons by pyrolysis of heated gaseous or vaporized saturated hydrocarbons of chain length Gy. to CV, for example Erdyi the refinery gas in a plasma jet of high temperature and preferably a hydrogen plasma jet having an enthalpy of 3.5 to 4.5 k77h / Nm3 EL produced in a first reaction stage. In a second reaction step the exiting with a temperature of about 1400 0 C in the first stage, the acetylene-containing pyrolysis products with heated liquid under Nommalbedingungen hydrocarbons of chain length to be G x - to Cjq, for example a gasoline fraction boiling range 80 to 110 0 O, at 700 to 1110 0 O quenched. Further cooling of the pyrolysis to 400 0 O takes place in a third stage by indirect heat exchange, the amount of heat to be dissipated is used for the preheating and overheating of the hydrocarbons to be used in the first and second stage and for direct steam generation.

Me bei der Pyrolyse entstehenden Alkine und Alkene sind bei den hohen Reaktionstemperaturen sehr instabil} die Reaktionsausbeute und die Zusammensetzung des entstehenden Pyrolysegases hängen deshalb wesentlich von seinem anschließenden raschen Abkühlen (Quenchung) ab, d. h. die Reaktion muß durch die ^uenohung möglichst schnell eingefroren werden· Um einen Zerfall von mehr als 1 % des gebildeten Acetylens der 1. Stufe zu vermeiden, müssen in Abhängigkeit von der Temperatur folgende notwendige Abkühlgeschwindigkeiten erreicht werden«The alkynes and alkenes formed during the pyrolysis are very unstable at the high reaction temperatures. The reaction yield and the composition of the resulting pyrolysis gas therefore depend essentially on its subsequent rapid cooling (quenching), ie the reaction must be frozen as quickly as possible by the reaction. In order to avoid a decomposition of more than 1 % of the formed acetylene of the 1st stage, the following necessary cooling rates must be achieved, depending on the temperature «

Tabelle 1tTable 1t

t (°0) Abkühlgeschwindigkeit (Grad/Sekunde)t (° 0) cooling rate (degrees / second)

1200 106 1200 10 6

900900

600 102 600 10 2

Nach dem Verfahren gemäß WP 145 164 werden vorrangig Abfcüolgeschwindigkeiten erreicht, die eine weitgehende Unterdrückung von Nebenreaktionen, beispielsweise Kußbildung, im Vergleich zu anderen Acetylenerzeugungsverfahren aus Kohlenwasserstoffen gewährleisten, jedoch den Alkinverlust nicht unter 1 % des gebildeten Alkins absenkt·According to the process according to WP 145 164, discharge rates are predominantly achieved which ensure a high degree of suppression of side reactions, for example kissing, in comparison to other acetylene production processes from hydrocarbons, but do not lower the alkyne loss below 1 % of the alkyne formed ·

Die sich trotzdem noch bildenden geringfügigen Rußmengen müssen aus dem Pyrolysegas mit großem Aufwand entfernt werden.The still forming minor amounts of soot must be removed from the pyrolysis gas with great effort.

Der gemäß WP 145 164 für den in der dritten Stufe des indirekten Wärmeaustausches beispielsweise verwendete Rohrbündelwärmeaustauscher ist für die Hochtemperaturpyrolyse weniger geeignet, weil er den plötzlichen Temperaturveränderungen des Pyrolysegases von mehreren hundert Grad innerhalb von Sekundenbruchteilen beim An- und Abfahren der Anlage nicht gewachsen ist. Sine Aufheizung der gasförmigen Einsatzstoffe im Mantelraum des Eohrbündelwarmeaustauschers unter Beibehaltung der erforderlichen hohen Abkühlgeschwindigkeiten des Pyrolysegases ist außerdem nur unter großem konstruktiven Aufwand und mifc großen Druckverlusten auf der Kühlgasseite möglich.The WP 145 164 for example used in the third stage of the indirect heat exchange tube-bundle heat exchanger is less suitable for high-temperature pyrolysis, because he is not equal to the sudden temperature changes of the pyrolysis gas of several hundred degrees within fractions of a second when starting and stopping the system. Sine heating the gaseous feedstocks in the mantle space of Eohrbündelwarmeaustauschers while maintaining the required high cooling rates of the pyrolysis gas is also possible only with great design effort and mifc large pressure losses on the cooling gas side.

Zweck der Erfindung ist es, bei der Herstellung von ungesättigten Kohlenwasserstoffen auf plasmachemischem Wege nach Patentanmaldung WP 145 164 die dort vorhandenen Nachteile zu beseitigen.Purpose of the invention is to eliminate the disadvantages present there in the production of unsaturated hydrocarbons on a plasmachemischem ways after patent painting WP 145 164. Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es soll der Zerfall des gebildeten Alkins auf unter 1 % herabgesenkt werden. Ferner soll ein geeigneter Wärmeaustauscher gefunden werden, der den extremen Temperaturbelastungen gewachsen ist und mögliche Ablagerungserscheinungen in ungekühlten Zonen, beispielsweise den Einlaufhauben der Rohrbündelwärmetauscher, hervorgerufen durch Alkinzerfall, verhindert.The decomposition of the formed alkyne should be reduced to less than 1 % . Furthermore, a suitable heat exchanger is to be found, which has grown to extreme temperature loads and possible deposits in uncooled zones, for example, the inlet hoods of the tube bundle heat exchanger, caused by Alkinzerfall prevented.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein plasmachemisches Verfahren zur Herstellung von ungesättigten Kohlenwasserstoffen, vorzugsweise von acetylen- und äthylenhaltigenThe invention is based on the object, a plasma-chemical process for the preparation of unsaturated hydrocarbons, preferably of acetylene and ethylene-containing

Kohlenwasserstoffgemischen, durch. Pyrolyse von gasförmigen oder verdampften gesättigten Kohlenwasserstoffen oberhalb 1500 0C und durch anschließende rasche Temperaturerniedrigung der Pyrolysegase zu entwickeln, das den obigen Anforderungen genügt.Hydrocarbon mixtures, by. Pyrolysis of gaseous or vaporized saturated hydrocarbons above 1500 0 C and to develop by subsequent rapid lowering of the temperature of the pyrolysis gases, which meets the above requirements.

Erfindungsgemäß werden ungesättigte Kohlenwasserstoffe plasmachemisch durch Fyrolyse von gasförmigen oder verdampften gesättigten Kohlenwasserstoffen der Kettenlänge СЦ bis Cr, vorzugsweise Erdgas und/oder Raffineriegas, in einem Plasmastrahl hoher Temperatur, vorzugsweise einem Wasserstoffplasmastrabi mit einer Enthalpie von 3,5 bis 4,5 KWh/Nnr in einer 1. Stufe, Abschreckung der 1400 0C heißen Pyrolysegasen mit erhitzten, unter Normalbedingungen flüssigen Kohlenwasserstoffen der Kettenlänge Cc bis C^q, vorzugsweise einer Benzinfaktion des SiedebejElches 80 ° bis 110 0C, auf Temperaturen von 700 ° bis 1100 0C in einer 2. Stufe und Abschreckung der Pyrolysegase in einer 3· Stufe bis unterhalb 400 0C mittels indirektem Wärmefcausch. unter Anwendung der abzuführenden Wärmemenge für die Vorwärmung und Überhitzung der in der 1. Stufe und in der 2. Stufe einzusetzenden Kohlenwasserstoffe^ und für die direkte Dampferzeugung nach WP 145 164 hergestellt. Dabei werden die aus der 1· Stufe austretenden Pyrolysegase durch die Kohlenwasserstoffe der Kettenlänge Cc bis CjQ, die über eine geeignete Vorrichtung, z. B. Kingspalte in mehreren Ebenen, zugemi3cht werden, in der 2. Stufe mit einer Abkühlgeschwindiskeit von 10 bis 107 Grad/sec auf eine Temperatur unter 1000 0C abgeschreckt und in der 3· Stufe im indirekten Wärmetausch, vorzugsweise im Doppelrohrwäumeaustauscher aus mehreren Sektionen, mit den Pyrolyseeinsatzstoffen und den zum direkten Wärmeaustausch eingesetzten Kohlenwasserstoffen big unterhalb 400 0C abgekühlt·According to the invention unsaturated hydrocarbons are plasma-chemically by fyrolysis of gaseous or vaporized saturated hydrocarbons of chain length СЦ to Cr, preferably natural gas and / or refinery gas, in a plasma jet high temperature, preferably a Wasserstoffplasmastrabi with an enthalpy of 3.5 to 4.5 KWh / Nnr in a first stage, quenching the 1400 0 C hot pyrolysis gases with heated, liquid under normal conditions hydrocarbons of chain length Cc to C ^ q, preferably a Benzinfaktion of SiedebejElches 80 ° to 110 0 C, to temperatures of 700 ° to 1100 0 C in one 2nd stage and quenching of the pyrolysis gases in a 3 · stage to below 400 0 C by means of indirect Wärmefcausch. using the amount of heat to be dissipated for the preheating and superheating of the hydrocarbons used in the 1st stage and in the 2nd stage ^ and for direct steam generation to WP 145 164 produced. In this case, the pyrolysis gases emerging from the 1 × stage are replaced by the hydrocarbons of chain length Cc to CjQ, which are conveyed via a suitable device, eg. B. Kingspalte in several levels, zugemi3cht be quenched in the 2nd stage with a cooling rate of 10 to 10 7 degrees / sec to a temperature below 1000 0 C and in the 3 · stage in the indirect heat exchange, preferably in Doppelrohrwäumeaustauscher of several sections , with the pyrolysis starting materials and the hydrocarbons used for direct heat exchange cooled to a temperature well below 400 ° C.

Die Abtrennung von sich zwangsläufig bildenden! Ruß erfolgt пася bekannten Trennmethoden für heterogene Gasgemische auf trockenem Wege zwischen zwei Sektionen des Doppelrohrwärmetauschers bzw» nach den Sektionen an einer geeigneten Stelle.The separation of inevitably forming! Carbon black takes place by known separation methods for heterogeneous gas mixtures in a dry way between two sections of the double-tube heat exchanger or »after the sections at a suitable location.

Das eri'indungsgemäße plasmachemisch^ Verfahren zur Herstellung ungesättigt;er kohlenwasserstoffe gewährleistet mit seiner Qiuenchtechnologio bei Verwendung einer geeigneten Zumischvorrichtung, beispie lsv;eise Ringspalte in mehreren Ebenen, wegen der damit erreichten Abkühlgeschwindigkeiten, die über den in Tabelle 1 geforderten Mindestgeschwindigkeiten liegen, wegen der sehr hohen AbkühlGeschwindigkeit während einer derartigen Vermischung von Pyrolysegas und Kühlgas oberhalb der Mischtemperatur einen nur sehr geringen Acetylenzerfall unter 1 /ά, Wegen eier Vorwärmung der Einsatz stoffe durch das Abkühlen des Pyrolyse-Lühlgas-GeinisGhes unterhalb der !lischtemperatur im indirekten Wärmeaustausch bei Verwendung eines JDoppelrohres__eh£nfalls werden diese AbkühlgeschwindigkeitenуІГІпgehalten} gleichzeitig wird eine Verringerung des Elektroenergiebedarfes pro Ilengeneinheit erzeugter Alkine erreicht.The inventive plasma-chemical process for producing unsaturated hydrocarbons, with its quality technology, ensures, for example, annular gaps in a number of planes due to the cooling rates achieved therewith, which are above the minimum speeds required in Table 1, because of the very high cooling rate during such mixing of pyrolysis gas and cooling gas above the mixing temperature only a very low Acetylenzerfall less than 1 / ά, because eggs preheating of the use of materials by cooling the pyrolysis Lühlgas GeinisGhes below the oil temperature in the indirect heat exchange when using a JDoppelrohreseh In any case, these cooling rates are maintained} at the same time a reduction in the electrical energy requirement per unit of alkynes produced is achieved.

Durch eine endotherme Sekundärreaktion des Kühlgases während des Lüschvorganzes kann außerdem ein Teil der zugeführten Elektroenergie in chemisch gebundene Energie transformiert werden·By an endothermic secondary reaction of the cooling gas during the Lüschvorganzes also a part of the supplied electric energy can be transformed into chemically bonded energy ·

Die Verwendung der DoppeIrohrwärneübertrager bie.tet eine Reihe von Vorteilen. Erstens sind die Doppelrohrwärmeübertrager den raschen Temperaturänderungen des Pyrolysegases beim An- und Abfahren der Anlage gewachsen· Zweitens können im Ringspalt des Doppelrohres ohne größere Schwierigkeiten auch bei der Verwendung von Gasen als Kühlmittel hohe Y.ärmeübergangszahlen erreicht werden· Die notwendigen Abkühlgeschwindigkeiüen sind bei Anlagengrößen mit einem Jilektroenergiebedarx bis zu 2o LiW noch erreichbar, wenn man das aus der Hischstrecke· kommende Pyrolysegas-Kühlgas-Geuisch durch das Inuenrohr eines einzigen Doppelrohres strömen läßt· Da eine Parallelführung mehrerer DoppelrohreThe use of the double tube heat exchanger offers a number of advantages. Firstly, the double tube heat exchangers can cope with the rapid changes in temperature of the pyrolysis gas when starting and stopping the system. Secondly, high Y.sub.transition coefficients can be achieved in the annular gap of the double tube without great difficulty even when using gases as coolant Jilektroenergiebedarx up to 2o LiW still achievable, if you let the coming out of the Hischstrecke pyrolysis gas-cooling gas Geuisch flow through the Inuenrohr a single double tube · Since a parallel guide several double tubes

bis zu Leistungseinheiten von 2o Ш nicht notwendig ist, entfallen drittens die ungekühlten Pyrolysegasstrecken, wie sie in den Einlaufhauben von Rohrbündelwärmeübertragern unumgänglich sind. Dadurch, wird eine v/eitere Löglichkeit an diesen Stellen für den Acetylenzerfall ausgeschlossen» Durch die Erfindung ist es weiterhin möglich, den bei der Pyrolyse entstandenen Ruß in trockener Form aus dem Pyrolysegas abzutrenneno Thirdly, the uncooled pyrolysis gas ducts, which are indispensable in the intake hoods of shell and tube heat exchangers, are not necessary until power units of 2o Ш are required. Thereby, a v / eitere Liability is excluded at these points for the Acetylenzerfall »By the invention, it is also possible to separate the resulting during pyrolysis soot in dry form from the pyrolysis gas o

Die Erfindung soll durch nachstehendes Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail by the following embodiment.

Beispielexample

Einer Anlage zur Plasmapyrolyse werden zugeführt:A plant for plasma pyrolysis are supplied:

5 Kiaol/ii Wasserstoff, 10 Кто l/h. Llethan, 830 Ш! = 714000 Kcal/h elektrische laitzleistung. Der Reaktor arbeitet mit einem Methanumsatz von 80 % und einer Pyrolyseausti-ittstemperatur von 16000C.5 kiaol / ii hydrogen, 10 kł l / h. Llethan, 830 Ш! = 714000 Kcal / h electric power. The reactor operates with a methane conversion of 80 % and a pyrolysis temperature of 1600 0 C.

Dem PyrolysegasstroEi werden zunächst 420 kg/h Leichtbenzindampf von 45О0 C zugemischt. Während der Mischung werden 50 % des Leichtbenzins zu Olefinen, vorzugsweise Äthylen umgesetzt. Es stellt sich eine Llischtemperatur von 800° G ein. Das entstandene Gasgemisch strömt anschließend in die erste Sektion eines Doppelrohrwärmeüberträgers, wo es durch im Gleichstrom strömendes llethan für die Primärreaktion bis auf 665° C abgekühlt wird. Das Methan wird dabei auf 600° G vorgewärmt· In der· zweiten Sektion des Doppelrohrköhlers wird das Pyrolysegas durch den Wasserstoff für den Plasmabrenner bis auf 625° C gekühlt, wobei der Wasserstoff auf 580° C vorgewärmt wird» In der dritten Sektion des Doppe Ir olir kühl er s wird das Pyrolysegas bis auf 395° 0 abgekühlt und dabei der Leichtbenzindampf für die Gasmischung von IO5 auf 450° C vorgewärmt. In der Gesamten ^uencheinrichtung zerfallen weniger als 1 ;S des im Reaktor gebildeten Acetylens.The PyrolysegasstroEi 420 kg / h of low gasoline vapor from 45О 0 C are first mixed. During the mixing, 50 % of the light gasoline is converted to olefins, preferably ethylene. It turns on a Llischtemperatur of 800 ° G. The resulting gas mixture then flows into the first section of a double-tube heat exchanger, where it is cooled down to 665 ° C by flowing in cocurrent llethan for the primary reaction. The methane is preheated to 600 ° G · In the second section of the Doppelrohrköhlers the pyrolysis gas is cooled by the hydrogen for the plasma torch up to 625 ° C, wherein the hydrogen is preheated to 580 ° C. »In the third section of Doppe Ir olir cool it s is the pyrolysis gas up to 395 ° 0 cooled and thereby preheated of light naphtha steam for the gas mixture of IO5 to 450 ° C. Less than 1% of the acetylene formed in the reactor decomposes in the total converter.

Durch die Methan- und Wasserstoffvorv/ärmung wird die elektrische Hutzleistung auf 640 200 Kcal/h = 744 ШІ gesenkt.Due to the methane and hydrogen preheating, the electrical power is reduced to 640 200 Kcal / h = 744 ШІ .

Durch die endotherme Sekundärreaktion Ъеі der Mischung mit Leichtbenzindampf v/erden weitere 78 800 Kcal in chemisch gebundene Energie umgewandelt. Somit beträgt die chemisch gebundene Snergie 434 600 Kcal oder 67}9 % der zugeführten Elektroenergie. Aus 1 LU/h Elektroenergie werden bei Verwendung der vorgeschlagenen Quenchtechnologie 139»5 kg Acetylen und 204 kg Olefine, hauptsächlich Äthylen j erzeugt.The endothermic secondary reaction Ъеі of the mixture with light gasoline vapor converts another 78 800 Kcal into chemically bound energy. Thus, the chemically bound energy is 434,600 Kcal or 67 } 9 % of the supplied electric energy. From 1 LU / h of electric energy, using the proposed quenching technology, 139 »5 kg of acetylene and 204 kg of olefins, mainly ethylene j, are produced.

Claims (1)

Patentanspruchclaim Verfahren zur plasmachemischen Herstellung von ungesättigten Kohlenwasserstoffen durch Pyrolyse von gasförmigen oder verdampften gesättigten Kohlenwasserstoffen der Kettenlänge Cj bis CV, vorzugsweise Erdgas und/oder Raffineriegas, in einem Plasmastrahl hoher Temperatur, vorzugsweise einem Wasserst off plasmastrahl mit einer Enthalpie von 3f5 bis 4,5 KWh/Nnr in einer 1. Stufe, Abschreckung der 1400 °0 heißen Pyrolysegasen mit erhitzten, unter Normalbedingungen flüssigen Kohlenwasserstoffen der Kettenlänge O1- bis C^q» vorzugsweise einerProcess for the plasma-chemical production of unsaturated hydrocarbons by pyrolysis of gaseous or vaporized saturated hydrocarbons of chain length Cj to CV, preferably natural gas and / or refinery gas, in a plasma jet of high temperature, preferably a water jet plasma jet with an enthalpy of 3 f 5 to 4.5 KWh / Nnr in a first stage, quenching the 1400 ° 0 hot pyrolysis gases with heated, liquid under normal conditions hydrocarbons of chain length O 1 - to C ^ q »preferably one ° 0 ° 0 Benzinraktion des Siedebereiches 80 ° bis 110 0O, auf Temperaturen von 700 ° bis 1100 0G in einer 2. Stufe und Abschreckung der Pyrolysegase in einer 3. Stufe bis unterhalb 400 0O mittels indirektem Wärmetausch unter Anwendung der abzuführenden Wärmemenge für die Vorwärmung und Überhitzung der in der 1. Stufe und in der 2. Stufe einzusetzenden KohlenwasserstoffeX" und für die direkte Dampferzeugung nach V/P 145 164 dadurch gekennzeichnet, daß die aus der 1, Stufe austretenden Pyrolysegase durch die Kohlenwasserstoffe der Kettenlänge Cc bis CjQ, die über eine geeignete Vorrichtung, z. B. Ringspalte in mehreren Ebenen, zugemischt werden, in der 2. Stufe mit einer Abkühlgeschwindigkeit von 10 bis 10^ Grad/sec auf eine Temperatur unter 1000 0O abgeschreckt und in der 3. Stufe im indirekten Wärmetausch, vorzugsweise im Doppelrohrwärmeaustauscher aus mehreren Sektionen, mit den Pyrolyseeinsatzstoffen und den zum direkten Wärmeaustausch eingesetzten Kohlenwasserstoffen bis unterhalb 400 0C abgekühlt werden, wobei die Abtrennung von sich bildendem Ruß nach bekannten Trennmethoden auf trockenem Wege zwischen zwei Sektionen des Doppelrohrwärmeaustausohes bzw. nach den Sektionen an einer geeigneten Stelle erfolgt.Gasoline fraction of the boiling range 80 ° to 110 0 O, to temperatures of 700 ° to 1100 0 G in a second stage and quenching of the pyrolysis gases in a 3rd stage to below 400 0 O by means of indirect heat exchange using the dissipated amount of heat for preheating and Overheating of the hydrocarbons used in the 1st stage and in the 2nd stageX "and for the direct steam generation according to V / P 145 164, characterized in that the emerging from the 1, stage pyrolysis gases by the hydrocarbons of the chain length Cc to CjQ, the a suitable device, eg annular gaps in several levels, are mixed, quenched in the second stage at a cooling rate of 10 to 10 ^ degrees / sec to a temperature below 1000 0 O and in the third stage in the indirect heat exchange, preferably in the double tube heat exchanger of several sections, with the pyrolysis and the hydrocarbons used for direct heat exchange until be cooled below 400 0 C, wherein the separation of forming carbon black by known separation methods on a dry path between two sections of Doppelrohrwärmeaustaus or after the sections at a suitable location.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2001070656A1 (en) 2000-03-21 2001-09-27 ZAKRYTOE AKTSIONERNOYE OBSCHESTVO 'P.B. -export - import' Method for direct methane pyrolysis

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WO2001070656A1 (en) 2000-03-21 2001-09-27 ZAKRYTOE AKTSIONERNOYE OBSCHESTVO 'P.B. -export - import' Method for direct methane pyrolysis

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