DD270315A1

DD270315A1 - METHOD FOR CONTINUOUS OPERATION OF PLASMAPYROLYSIS ACTUATORS WITH HEAVY CARBON FUELS AND COAL

Info

Publication number: DD270315A1
Application number: DD31407188A
Authority: DD
Inventors: Helmut Drost; Hans Behlke; Hans-Ulrich Dummersdorf
Original assignee: Leipzig Chemieanlagen
Priority date: 1988-03-28
Filing date: 1988-03-28
Publication date: 1989-07-26
Also published as: DD270315C2

Abstract

Das Verfahren zum kontinuierlichen Betrieb von Plasmapyrolysereaktoren mit schweren Kohlenstofftraegern bezieht sich auf die Herstellung von Azetylen, AEthylen, Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Rusz in derartigen Anlagen aus Braunkohle und schweren Kohlenwasserstoffen mit einem hohen C/H-Verhaeltnis. Zur Beseitigung des unvermeidbaren, sich im Reaktor in mechanisch und chemisch resistenten Schichten ablagernden Pyrolysekokses, dessen Beseitigung die Unterbrechung des Prozesses erforderte, wird erfindungsgemaesz durch kurzzeitige periodische Zufuehrung eines sauerstoffhaltigen Fremdplasmatraegers in das Wasserstoffplasma ein Fremdplasma erzeugt. Dessen aktivierte Konstituenten fuehren zu einem chemischen Abbau der Pyrolysekoksablagerungen. Dadurch wird ein kontinuierlicher Betrieb bei gleichzeitiger Erhoehung von Standzeit und Betriebssicherheit erreicht.{Plasma; Wasserstoff; Plasmareaktor; Pyrolyse; Rohstoff; Braunkohle; schwere Kohlenwasserstoffe; Zielprodukt; Azetylen; Pyrolysekoks; Ablagerung; Fremdplasma; chemischer Abbau}The process for the continuous operation of heavy carbon fiber plasma pyrolysis reactors relates to the production of acetylene, ethylene, hydrogen, carbon monoxide and rusz in such high lignite / heavy hydrocarbon plants with a high C / H ratio. In order to eliminate the unavoidable pyrolysis coke which deposits in the reactor in mechanically and chemically resistant layers and whose removal necessitated the interruption of the process, a foreign plasma is generated according to the invention by short-term periodic supply of an oxygen-containing foreign plasma carrier into the hydrogen plasma. Its activated constituents lead to a chemical degradation of pyrolysis coke deposits. This achieves continuous operation while increasing service life and reliability. {Plasma; Hydrogen; Plasma reactor; pyrolysis; Raw material; Brown coal; heavy hydrocarbons; Target product; Acetylene; pyrolysis coke; Deposit; Foreign plasma; chemical degradation}

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft die Chemieindustrie. Sie ist anwendbar an Plasmapyrolysereaktoren bei der Hf /stellung ungesättigter Kohlenwasserstoffe aus schweren Kohlenstoffträgern mit einem hohen C/H-Verhältnis oder aus Braunkohle im Wasserstoffplasma.The invention relates to the chemical industry. It is applicable to plasma pyrolysis reactors in the hydrogenation of unsaturated hydrocarbons from heavy carbon carriers with a high C / H ratio or from lignite in the hydrogen plasma.

Characteristic of the known state of the art

Die Ablagerung von Kohlenstoffmaterialion in plasmachemischen Reaktoren ist ein generelles Problem bei dar Plasmapyrolyse von festen, flüssigen und gasförmigen Kohlenwasserstoffprodukten bzw. Rohstoffen, wie Kohle, Erdgas, Kohleöl- oder ErdölfraViionen zur Gewinnung von ungesättigten Kohlenwasserstoffen. Werden bei der Verwendung sehr wasserstoffreicher Pyrolyserohstoffe, wie Erdgas, die Ablagerungen vorwiegend durch aus der Plasmaphase desublimterenden Ruß gebildet, kommt es bei der Plasmapyrolyse von Kohle, flüssigen Kohlenwasserstoffen, Erdölfraktionen usw. infolge der hohen rMasmatemperaturen zur Erweichung der Kohlenstoffmatrix und zur Bildung anbackungsfähiger Teilchen, die in strömungstechnisch ungünstigen Zonen des Plasmareaktors aufwachsende Anbackungen verursachen. Durch den thermischen Angriff des Wasserstoffplasmas auf die Oberfläche dieser Anbackungen erfolgt deren weitere scharfe Dehydrierung, die zur Bildung eines steinharten, chemisch und thermisch sehr widerstandsfähigen Gefüges, dem sogenannten Pyrolysekoks oder Pyrolysegraphit, führt. Die Oberfläche des Pyrolysekokses bietet infolge ihrer zerklüfteten Struktur günstige Möglichkeiten für ein weiteres Aufwachsen der Ablagerungen in das Zentrum des Plasmastrahles hinein. Bei Erreichen einer radialen Temperaturzone mit einer Temperatur, die höher als die Sublimationstemperatur des Kohlenstoffes liegt, wird die Oberfläche der Ablagerungen durch den Plasmastrahl selbst abgetragen.The deposition of carbon material ion in plasma chemical reactors is a general problem in the plasma pyrolysis of solid, liquid and gaseous hydrocarbon products or raw materials, such as coal, natural gas, coal oil or ErdölraViionen to obtain unsaturated hydrocarbons. When using highly hydrogen-rich pyrolysis raw materials, such as natural gas, the deposits are predominantly formed by the so-called black plasma from the plasma phase, the plasma pyrolysis of coal, liquid hydrocarbons, petroleum fractions, etc., results in softening of the carbon matrix and formation of caking particles due to the high rMas temperatures. cause growing in fluidic unfavorable zones of the plasma reactor caking. Due to the thermal attack of hydrogen plasma on the surface of these caking their further sharp dehydration, which leads to the formation of a rock-hard, chemically and thermally very resistant structure, the so-called pyrolysis or pyrolysis graphite. Due to its fissured structure, the surface of the pyrolysis coke offers favorable possibilities for further growth of the deposits into the center of the plasma jet. Upon reaching a radial temperature zone with a temperature higher than the sublimation temperature of the carbon, the surface of the deposits is removed by the plasma jet itself.

Es bildet sich ein dynamisches Gleichgewicht zwischen Ablagerung und Sublimation aus, welches ein weiteres Aufwachsen des Pyrolysekokses und damit ein vollständiges Zuwachsen des Reaktors verhindert. Jedoch ist in diesem Zustand die Hydrodynamik im Reaktor bereits erheblich gestört.It forms a dynamic balance between deposition and sublimation, which prevents further growth of the pyrolysis coke and thus a complete growth of the reactor. However, in this state, the hydrodynamics in the reactor is already significantly disturbed.

Durch Verengung des Plasmaströmungskanales und der damit verbundenen Geschwindigkeitserhöhung des Plasmastrahles wird der optimale Quenchort, der gewöhnlich am Reaktorausgang liegt, entsprechend ist der Plasmareaktor dimensioniert, aus dem Reaktor heraus verlagert. Die Wirksamkeit der Quenchung läßt nach, da nun nicht mehr am optimalen Quenchort (Azetylenmaximum) gequencht wird und die Zielprodüktausbeute sinkt. Die im Produktionsmaßstab betriebenen Plasmapyrolyseanlagen arbeiten gegenwärtig auf der Basis von Erdgas und anderen Kohlenwasserstoffen (Flüssiggas, Propan usw.). Dort treten Ablagerungen in Form des Zielproduktes Ruß auf, der keiner scharfen thermischen Dehydrierung unterliegen kann, da er kaum Wasserstoff enthält. Er wird als verhältnismäßig lockeres Gefüge durch den Plasmastrah! selbst aus dem Reaktor ausgeblasen.By narrowing the plasma flow channel and the associated increase in the speed of the plasma jet, the optimum quench site, which is usually at the reactor outlet, corresponding to the size of the plasma reactor, is displaced out of the reactor. The effectiveness of the quenching diminishes, since it is no longer quenched at the optimal quench site (acetylene maximum) and the target product yield drops. The production-scale plasma pyrolysis plants are currently based on natural gas and other hydrocarbons (LPG, propane, etc.). There occur deposits in the form of the target product soot, which can not be subject to severe thermal dehydrogenation, since it contains little hydrogen. He is a relatively loose structure through the plasma field! even blown out of the reactor.

Die Plasmapyrolyse von Kohle und flüssigen Kohlenwasserstoffen mit höherem C/H-Verhältnis befindet sich international im Forschungsstadium, so daß innerhalb der intermittieren betriebenen Versuchsanlagen das Problem des Pyrolysekokses zwarThe plasma pyrolysis of coal and liquid hydrocarbons with higher C / H ratio is internationally in the research stage, so that within the intermittently operated pilot plants, the problem of pyrolysis coke, although

erkannt wurde, aber Produktionsstörungen dadurch nicht auftreten konnten. Dieser Umstand wird sich mit dem Übergang aus den Versuchsmaßstab in die Produktionsgrößenordnung künftig ändern. Die Pyrolysekoksablagerungen in Plasmareaktoren zwingen letztlich stets zum Abfahren der Anlage und Regenerierung bzw. Auetausch des Reaktors. Ee ist kein längerer kontinuierlicher Betrieb möglich.was recognized, but production disruptions could not occur. This circumstance will change in the future with the transition from the experimental scale to the production scale. The pyrolysis coke deposits in plasma reactors ultimately always force the system to shut down and regenerate or replace the reactor. Ee no longer continuous operation is possible.

Folgende Versuche zur möglichst langen Aufrechterhaltung des Versuchsbetriebes wurden unternommen bzw. folgende Techniken zur Beseitigung der Pyrolysekoksablagerungen sind bekannt und werden praktiziert:The following attempts to maintain the experimental operation as long as possible have been undertaken or the following techniques for the removal of the pyrolysis coke deposits are known and practiced:

1. Veränderung des Strömungsregimes im Plasmareaktor durch tangentiales Eindosen der Rohstoffe statt des vorteilhaften axialen bzw. radialen Elndüsens.1. Change of the flow regime in the plasma reactor by tangential canning of the raw materials instead of the advantageous axial or radial Elndüsens.

Diese Lösung hat folgende Nachteile: Durch das tangential Eindüsen beispielsweise eines Feinkohle-Aerosols in den Plasmareaktor werden die Randzonen des Plasmastrahles in Rotation versetzt und die Kohlepartikel gegen die Reaktorwand geschleudert, wobei diese den Reaktor an der Wand entlangrutschend axial durchqueren und infolge des mangelnden Kontaktes mit dem heißen Plasmastrahlzentrum nicht ausreichend reagieren können, so daß der Umsatz zu Azetylen stark zurückgeht und das Prozeßziel nur mangelhaft erreicht wird. Darüber hinaus wird die Wachstumsgeschwindigkeit der Pyrolysekoksablagerungen nur geringfügig vermindert, (das Problem aber nicht beseitigt) so daß zwar die Anlage nicht so häufig abgefahren werden muß, aber doch kein längerer kontinuierlicher Betrieb möglich ist.This solution has the following disadvantages: By the tangential injection of, for example, a fine coal aerosol into the plasma reactor, the edge zones of the plasma jet are set in rotation and the coal particles are thrown against the reactor wall, which pass axially through the reactor along the wall and due to the lack of contact with the hot plasma jet center can not react sufficiently, so that the sales to acetylene decreases greatly and the process objective is achieved poorly. In addition, the growth rate of Pyrolysiskoksablagerungen is only slightly reduced, (the problem is not eliminated) so that although the system does not have to be run so often, but no longer continuous operation is possible.

2. Außer dem Abfahren der Anlage und dem Einbau eines neuen Reaktors wird zumeist folgende Methode zur Reaktorregenerierung realisiert:2. Apart from the shutdown of the plant and the installation of a new reactor, the following method for reactor regeneration is usually realized:

Nach dem Abfahren der Anlage und dem Ausbau des Reaktors werden die Pyrolysekoksabljgerungen mechanisch, manuell beseitigt oder der Reaktionskanal aufgebohrt. Diese Lösung stellt zwar die Funktionsfähigkeit des Plasmareaktors wieder her, besitzt aber folgende Nachteile:After the system has been shut down and the reactor has been removed, the pyrolysis coke discharges are removed mechanically or manually, or the reaction channel is drilled out. Although this solution restores the functionality of the plasma reactor, it has the following disadvantages:

— Abfahren der Anlage und diskontinuierlicher Betrieb- Shut down the plant and discontinuous operation

— Manueller notwendiger Aufwand durch Reaktorausbau, Zertrümmerung und Entfernung des Pyrolysekokses- Manually necessary effort by reactor removal, destruction and removal of pyrolysis coke

— Gefahr des Reaktorbruches, da die Entfernung des harten Pyrolysekokses hohe Kräfte erfordert- Risk of reactor failure, since the removal of the hard pyrolysis coke requires high forces

Unter Produktionsbedingungen kann so nicht verfahren werden. Andere Lösungen zur Beseitigung des Pyrolysekokses sind nicht bekannt.Under production conditions, this can not be done. Other solutions for the removal of the pyrolysis coke are not known.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zum kontinuierlichen Betrieb von Plasmapyrolysoreaktoren zur Erzeugung ungesättigter Kohlenwasserstoffe im Wasserstoffplasma beim Einsatz von Braunkohle oder schweren Kohlenstoffträgern mit hohem C/H-Verhältnis und zur Erhöhung der Standzeit und Betriebssicherheit der Reaktoren.The aim of the invention is a process for the continuous operation of plasma pyrolysoreactors for the production of unsaturated hydrocarbons in hydrogen plasma when using lignite or heavy carbon carriers with high C / H ratio and to increase the service life and reliability of the reactors.

Explanation of the essence of the invention

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Ablagerungen von Pyrolysekoks während des Betriebes ohne Beeinträchtigung des Prozeßablaufes und der nachfolgenden Prozeßstufen rückstandslos und ohne Bildung unerwünschter Nebenprodukte zu beseitigen.The object of the invention is to remove deposits of pyrolysis without residues during operation without affecting the process and the subsequent process steps and without the formation of undesirable by-products.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß jeweils bei oder vor einer auftretenden Beeinträchtigung des Reaktorbetriebes infolge Ablagerung von Pyrolysekoks durch periodische Zufuhr von sauerstoffhaltigem Spülmittel in das Wasserstoffplasma während des Betriebes in diesem ein sauerstoffhaltiges Fremdplasma erzeugt wird. Die Menge oes Spülmittels beträgt vorzugsweise höchstens 50Mol-% des Wassersto'.fplasmadurchsatzes, die Zufuhr erfolgt in Intervallen mit einer Intervallänge von vorzugsweise bis 0,50% der Betriebszeit. Zwf ckmäßige Fremdplasmaträger sind Wasserdampf, Kohlendioxid und Sauerstoff. Das sauerstoffhaltige Spülmedium wir 1 entweder durch zusätzliche radiale Zuführung in der Zumischscheibe des Plasmapyrolysereaktors, mit dem Plasmagasstrom des Plasmatrons oder gemeinsam mit dem Rohstoff durch Aufgabe in die Rohstoffzuführung zur Zumischscheibe eingebracht.According to the invention the object is achieved in that an oxygen-containing foreign plasma is generated in each case during or before an occurring impairment of the reactor operation due to deposition of pyrolysis by periodic supply of oxygen-containing detergent into the hydrogen plasma during operation. The amount of flushing agent is preferably at most 50 mol% of the hydrogen flow rate, and the supply takes place at intervals with an interval length of preferably up to 0.50% of the operating time. Twice foreign plasma carriers are water vapor, carbon dioxide and oxygen. The oxygen-containing flushing medium we 1 introduced either by additional radial feed in the mixing disk of the plasma pyrolysis, with the plasma gas stream of the plasmatron or together with the raw material by task in the raw material supply to the mixing disk.

Der in Form des Spülmediums dem Wasserstoffplasmastrahl aufgegebene Fremdplasmaträger wird dabei anstelle des Plasmapyrolyserohstoffes oder gemeinsam mit ihm in radikalische Fragmente gespalten, wobei infolge des Sauerstoffgehaltes hochreaktive, aktivierte radikalische oder atomare Sauerstoffspezies, z. B. OH-Radikale, entstehen. Diese nunmehr innerhalb des ursprünglichen Wasserstoffplasmastrahles als Fremdplasma neu geschaffenen Plasmakonstituenten verhalten sich gegenüber den mechanisch und chemisch sehr resistenten Pyrolysekoksablagerungen im Gegensatz zu den Wasserstoffplasmakonstituenten chemisch sehr aggressiv und bewirken deren Abbau und Beseitigung aus dem Reaktor. Infolge der unter den Bedingungen des Fremdplasmas sehr hohen kinetischen Konstanten der Reaktion von sauerstoffhaltigen Plasmaspezies mit Kohlenstoff in Verbindung mit dem hohen Impuls des Plasmastrahles wird eine sehr schnelle, intensive und gleichmäßige Abtragung der sonst sehr widerstandsfähigen Pyrolysekoksschichten erzielt. Der Pyrolysekoks wird bei diesem Spülprozeß durch Reaktion mit dem sich bildenden Fremdplasma in CO umgewandelt.The imparted in the form of the flushing medium the hydrogen plasma jet foreign plasma carrier is cleaved instead of the Plasmapyrolyserohstoffes or together with him into radical fragments, which due to the oxygen content highly reactive, activated radical or atomic oxygen species, eg. As OH radicals arise. In contrast to the hydrogen plasma constituents, these plasma constituents, which are newly created as foreign plasma within the original hydrogen plasma jet, behave very aggressively with respect to the mechanically and chemically very resistant pyrolysis coke deposits and cause their degradation and removal from the reactor. As a result of the very high kinetic constant of the reaction of oxygen-containing plasma species with carbon in conjunction with the high pulse of the plasma jet under the conditions of the foreign plasma, a very fast, intensive and uniform removal of the otherwise very resistant pyrolysis coke layers is achieved. The pyrolysis coke is converted in this rinsing process by reaction with the forming foreign plasma in CO.

embodiment

Die Erfindung wird anhand einer zweckmäßigen Ausführungsform erläutert. Angewendet wird eine Plasmapyrolyseanlage, bestehend aus einem Plasmatron mit einer Leistung von 8MW,Zumischeinheit, Plasmareaktor und Quencheinheit, die in dieser Reihenfolge miteinander verbunden sind, und den notwendigen peripheren Einrichtungen. Sie erzeugt in erster Linie Azetylen, außerdem Wasserstoff (der als Plasmaträger wieder eingesetzt wird), Äthylen, Kohlenmonoxid und Ruß. Als Rohstoff dienen wahlweise getrocknete Braunkohle mit einer Körnung von 0 bis 3mm oder pastöse Rückstände aus der Erdöl- oder Kohleverarbeitung. Es können aber auch Steinkohle und leichtere Kohlenwasserstoffe vera-ir^iet werden, wobei die der Erfindung zugrundeliegenden Probleme nur in abgeschwächter Form auftreten. Die Pyrolyse erfolgt im Wasserstoffplasmastrahl bei einer mittleren Massentemperatur von 3000 K bis 400^ΛΚ. Die Zufuhr des Rohstoffes erfolgt mittels der scheibenförmigenThe invention will be explained with reference to an expedient embodiment. A plasma pyrolysis system consisting of a plasmatron with an output of 8 MW, admixing unit, plasma reactor and quench unit, which are connected to one another in this order, and the necessary peripheral equipment are used. It mainly produces acetylene, as well as hydrogen (which is used as a plasma carrier), ethylene, carbon monoxide and carbon black. The raw materials are dried lignite with a grain size of 0 to 3mm or pasty residues from petroleum or coal processing. However, hard coal and lighter hydrocarbons can also be produced, the problems underlying the invention occurring only in a weakened form. The pyrolysis takes place in a hydrogen plasma jet at an average mass temperature of 3000 K to 400 ^Λ Κ. The supply of the raw material takes place by means of the disc-shaped

Zumischeinheit mit mittiger Bohrung für den Plasmastrahl durch radiales Eindösen in bekannter Weise unmittelbar nach dem Plasmastrom radial in den rVPIasmastrahl. In der Zumlscheinheit bzw. Im nachfolgenden Plasmareaktor kommt es nunmehr, insbesondere bei Verwendung von schweren Kohlenwasserstoffen als Rohstoff, nach einigen Tagen zu wachsenden Ablagerungen von Pyrolysekoks, der aus in der Gasphase enthaltenem sublimieren Kohlenstoff auskondensiert, oder auch aus direkten Anbackungon von Kohlepartikeln oder schweren Kohlenwasserstoffen an der Reaktorwand entsteht. In der Zumischeinheit des Plasmareaktors ist ein zusätzlicher radialer Kanal enthalten.Zumischeinheit with central hole for the plasma jet by radial Eindösen in a known manner immediately after the plasma flow radially into the rVPIasmastrahl. In Zumlscheinheit or in the subsequent plasma reactor, it is now, especially when using heavy hydrocarbons as raw material, after a few days to growing deposits of pyrolysis coke condensed out of sublimed carbon contained in the gas phase, or from direct caking of coal particles or heavy hydrocarbons arises at the reactor wall. In the admixing unit of the plasma reactor, an additional radial channel is included.

Nach 2 Tagen Betriebszeit wird für die Plasmtianlage eine Spülpha· e realisiert, in welcher über den o.g. radialen Kanal Wasserdampf in den Wasserstoffplasmastrahl eingeblasen wird. Dabei werden im Wasserstoffplasma in Form eines Fremclplasmas sehr reaktive Sauerstoffspezies gebildet, die in 5 bis 10 Minuten unter Ausnutzung des axialen Plasmastrahlimpulses eine gleichmäßige Abtragung der sehr widerstandsfähigen Pyrolysekoks- bzw. Rußablagerungen bewirken.After 2 days of operation, a rinsing phase is realized for the plasma plant, in which over the o.g. Radial channel steam is injected into the hydrogen plasma jet. In the hydrogen plasma in the form of a foreign plasma, very reactive oxygen species are formed, which in 5 to 10 minutes, by utilizing the axial plasma jet pulse, cause a uniform removal of the very resistant pyrolysis coke or carbon black deposits.

Diese zyklische Ausbildung einer Wasserdampfplasmakomponente im originär vorhandenen Wasserstoffplasma kann außer in regelmäßigen Abständen auch jeweils in dem Augenblick erfolgen, in dem die Überschreitung eines minimalen Differenzdruckes zwischen Plasmagaszuführung zum Plasmatron und Pyrolysegasstrang ein allmähliches Zuwachsen des Reaktors mit Pyrolysekoks signalisiert. Im vorliegenden Fall einer 8-MW-Plasmaanlage werden während der Spülphase etwa 0,025t überhitzter Wasserdampf über einen Zeitraum von 5min ins Wasserstoffplasma eingedüst. Dabei wird die Rohstoffzufuhr auf 50...80% des Normaldurchsatzes reduziert, damit die volle Enthalpie des Wasserstoffplasmas zur Wasserdampfplasmabildung und -aktivierung im Wasserstoffplasma wirksam werden kann. Eine andere technische Realisierungsform ergibt sich, wenn der Wasserdampf zur Fremdplasmaspülung gemeinsam mit dem Plasmapyrolyserohstoff ins Wasserstoff plasma eingeführt wird, z. B. durch dessen Einspritzung in das dem Zumischteil zuzuführende Wasserstoff-Kohle-Aerosol vor dem Zumischteil im Falle der plasmachemischen Verarbeitung von Kohle in der Plasmapyrolyseanlage.This cyclical formation of a water vapor plasma component in the original existing hydrogen plasma can be done except at regular intervals in each case at the moment in which the exceeding of a minimum differential pressure between plasma gas supply to the plasmatron and pyrolysis gas line signals a gradual growth of the reactor with pyrolysis. In the present case of an 8 MW plasma system, about 0.025 t of superheated steam is injected into the hydrogen plasma over a period of 5 min during the rinsing phase. In this case, the feedstock is reduced to 50 ... 80% of the normal throughput, so that the full enthalpy of the hydrogen plasma for Wasserplampfplasmabildung and activation in the hydrogen plasma can be effective. Another technical realization form is obtained when the water vapor is introduced for external plasma rinsing plasma together with the plasma pyrolysis in the hydrogen, z. B. by its injection into the Zumischteil to be supplied to the hydrogen-carbon aerosol before the admixing in the case of the plasmachemic processing of coal in the plasma pyrolysis.

Eine weitere Realisierungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich, wenn der Wasserdampf in der Spülphase bereits dem Plasmagas (Wasserstoff) vor dem Plasmatron zugemischt wird. Als Spülmedium kommen auch andere sauerstoffreiche Verbindungen mit im Dissoziationsbereich steiler Enthalpie-Temperaiur-Funktion, z. B. CO₂, reiner Sauerstoff bzw. Gemisch aus diesen, in Frage.Another embodiment of the method according to the invention results if the steam in the rinsing phase is already admixed with the plasma gas (hydrogen) before the plasmatron. As a flushing medium, other oxygen-rich compounds with steep enthalpy Temperaiur function in the dissociation region, for. As CO ₂ , pure oxygen or mixture of these, in question.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gelingt es. Ablagerungen von Pyrolysekoks im Bereich des Plasmastrahles vollständig und rückstandslos zu entfernen. Dabei entstehen Kohlenmonoxid und Wasserstoff. Diese beiden Produkte sind ohnehin als Zielprodukte im Prozeß vorhanden, so daß während der Spülpiiase lediglich eine Erhöhung ihres Anteiles erfolgt. Auf den Prozeßverlauf hat dies keinerlei negative Auswirkungen und es sind auch keine zusätzlichen Einrichtungen zu ihrer Beseitigung aus den Zielprodukten erforderlich. Damit können das sonst erforderliche Abfahren der Anlage aller 2 Tage, das Regenerieren oder Auswechseln des Plasmareaktors und das Neuanfahren der Anlage entfallen, so daß ein kontinuierlicher Betrieb ermöglicht wird. Da die erfindungsgemäße Entfernung der Ablagerungen von Pyrolysekoks wesentlich schonender ist als dessen mechanisches Entfernen, werden außerdem Standzeit und Betriebssicherheit des Reaktors und damit auch der gesamten Anlage erhöht. Weiterhin wird die Verfügbarkeit der Anlage vergrößert und werden Verluste an Zielprodukten durch Abfahren und Anfahren vermieden. Schließlich trägt das Entfallen des periodischen Ab- und Anfahrens auch zur Standzeiterhöhung der gesamten Anlage bei.It is possible with the method according to the invention. Remove deposits of pyrolysis coke in the area of the plasma jet completely and without residue. This produces carbon monoxide and hydrogen. These two products are anyway present as target products in the process, so that only takes place during the Spülpiiase their share. This has no negative impact on the course of the process and no additional equipment is needed to remove it from the target products. Thus, the otherwise required shutdown of the system every 2 days, the regeneration or replacement of the plasma reactor and the restart of the system can be omitted, so that a continuous operation is possible. Since the removal of the deposits of pyrolysis coke according to the invention is considerably gentler than its mechanical removal, the service life and reliability of the reactor and thus also of the entire installation are also increased. Furthermore, the availability of the system is increased and losses of target products are avoided by driving off and starting. Finally, eliminating the periodic startup and startup also contributes to increase the service life of the entire system.

Claims

A process for the continuous operation of heavy carbon supported plasma pyrolysis reactors and carbon for producing unsaturated hydrocarbons, soot and hydrogen in hydrogen plasma, characterized in that water vapor is periodically exposed during operation by supplying oxygen scavenging medium as a foreign plasma carrier upon or prior to degradation of the operation in the hydrogen plasma at intervals in the hydrogen plasma, an oxygen-containing foreign plasma is generated.

2. The method according to claim 1, characterized in that it is used as Fremdplasmaträger.

3. The method according to claim 1, characterized in that carbon dioxide is used as Fremdplasmaträger.

4. The method according Anspi 'ch 1, characterized in that oxygen is used as Fremdplasmaträger.

5. The method of claim I, ü -Hurch characterized in that the oxygen-containing flushing medium is introduced by an additional radial feed in the admixing disk of the plasma pyrolysis reactor.

6. The method according to claim 1, characterized in that the oxygen-containing flushing medium is introduced into the plasma gas flow of the plasmatrone.

7. The method according to claim 1, characterized in that the oxygen-containing flushing medium is introduced together with the raw material by task in the raw material supply to the mixing disk.

8. The method according to claim 1, characterized in that oxygen-containing detergent is added in an amount of not more than 50 mol%.

9. The method according to claim 1, characterized in that the rinsing time is up to 0.5% of the operating time.