DE1070620B

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Publication number: DE1070620B
Application number: DENDAT1070620D
Authority: DE
Publication date: 1959-12-10

Description

DEUTSCHES

KL.

INTERNAT. KL. C 07c

PATENTAMT / ·

S 58488 IVb/12 ο

ANMELDETAG: 4. JUNI 1958

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER

AUSLEGESCHRTFT: 10. DEZEMBER 1959

Die vorliegede Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Wärmebehandlung von Kohlenwasserstoffen und auf öfen zur Durchführung des Verfahrens, hauptsächlich im Hinblick auf die Herstellung ungesättigter Kohlenwasserstoffe, insbesondere von Azetylen und/oder Äthylen oder anderer Olefine.

Es ist bekannt, daß man diese ungesättigten Kohlenwasserstoffe dadurch erzeugen kann, daß man höhergesättigte Kohlenwasserstoffe als solche, die man erhalten will, im gasförmigen Zustand oder durch Zerstäubung in Form feinstverteilter Flüssigkeiten während sehr kurzer Zeit auf hohe Temperaturen bringt.

Es ist auch bekannt, die zu spaltenden Kohlenwasserstoffe, um sie auf die benötigte Temperatur zu bringen, in die heißen Verbrennungsgase einer Brennerflamme einzuführen, welche mit einem gasförmigen oder flüssigen Brennstoff und mehr oder weniger konzentriertem Sauerstoff gespeist wird. Um die weiteren Vorgänge der Konzentration des erzeugten Aze- ao tylens und/oder des Äthylens zu begünstigen, ist es zweckmäßig, in das Pyrolysegas so wenig wie möglich von einem unwirksamen Gas einzuführen. Zu diesem Zweck ist es günstig, den Brenner entweder mit Sauerstoff, der ein Minimum eines anderen Gases, *5 namentlich Stickstoff, enthält, zu speisen oder einen Brennstoff zu verwenden, der einen hohen Heizwert besitzt, vorzugsweise ein Gas, das reich ist an Wasserstoff (beispielsweise mehr oder weniger reiner Wasserstoff, Gas von Koksöfen usw.), wobei der bei der Verbrennung des Wasserstoffes entstehende Wasserdampf leicht kondensiert und vom Pyrolysegas getrennt werden kann.

Bei der Mehrzahl der bis jetzt vorgeschlagenen oder durchgeführten Verfahren verwendet man öfen, hauptsächlich öfen von kreisförmiger Bauart, in welche durch konzentrische Leitungen der Brennstoff und der Sauerstoffträger getrennt voneinander eingeführt werden, die sich unter Bildung einer Flamme in der Verbrennungskammer an der Austrittsstelle 40 b) aus dem Brenner mischen. Die zu spaltenden Kohlenwasserstoffe werden dann transversal oder tangential in die heißen Verbrennungsgase dieser Flamme eingespritzt, wo sie in der Pyrolysekammer unter dem Einfluß der hohen Temperatur in ungesättigte Kohlen-Wasserstoffe zerfallen. Letztere werden hierauf meistens durch Quereinspritzen von Wasser abgeschreckt.

Die Arbeitsbedingungen dieses Verfahrens haben sich indessen, hauptsächlich vom thermischen Standpunkt aus betrachtet, als nicht voll wirksam erwiesen.

In der Verbrennungskammer handelt es sich darum, eine Verbrennungsreaktion zu erreichen, welche soweit wie möglich die adiabatischen Bedingungen unter einem Minimum an Sauerstoffverbrauch verwirklicht.

Verfahren zur thermischen Spaltung von Kohlenwasserstoffen und öfen zur Durchführung dieses Verfahrens

Anmelder:

Societe Beige de l'Azote et des Produits Chimiques du Marly Societe Anonyme, Lüttich (Belgien)

Vertreter: Dr. W. Schalk, Dipl.-Ing. P. Wirth,

Dipl.-Ing. G. E. M. Dannenberg und Dr. V. Schmied-Kowarzik, Patentanwälte, Frankfurt/M., Große Eschenheimer Str. 39

Beeuisprudite Priorität: Österreich vom 8. Juni 1957

Frederic Frangois Albert Braconier₁ Plainevaux₁ und Jean Joseph Lambert Eugene Riga, Lüttich (Belgien), sind als Erfinder genannt worden

Um dieses Resultat zu erreichen, sind folgende Grundsätze zu beachten:

a) eine soweit wie möglich getriebene Vorwärmung des Brennstoffes und des Sauerstoff enthaltenden Gases,

Einführung dieser Stoffe in die Verbrennungskammer unter derartigen Bedingungen für die Geschwindigkeit und Richtung, daß die Mischung praktisch augenblicklich und homogen ist, was die kürzestmögliche Reaktionszeit zur Folge hat und die Verwendung einer Kammer kleinsten Volumens gestattet,

die Verminderung der Wärmeverluste der Reaktion durch die Wände der Verbrennungskammer. Wenn man versucht, diese verschiedenen Bedingungen zu verwirklichen, kommt man leicht dazu, durch Wirbeleffekte eine sehr große Reaktionsgeschwindigkeit zu erzielen, welche zu sehr kleinen Kammervolumina führt. Im Gegensatz hierzu stellt jedoch die Verwirklichung dieser Verbrennungskam-

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mer, welche sehr hohen Temperaturen widerstehen muß, unter maximaler Begrenzung der Wärmeverluste durch die Wände dieser öfen gewisse Probleme, deren Lösung schwierig ist.

Die Strahlung der Flamme auf die Wände und die Wirbelbildung im Innern der · Verbrennungskammer sind; derart heftig, daß das allgemein zur Konstruktion dieser Wände benutzte feuerbeständige Material sehr rasch zerfällt. Andererseits , sind metallische Wände mit äußerer Wasserkühlung Ursache von zu hohen Wärmeverlusten und können deshalb nicht in Betracht kommen.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, diese Unzulänglichkeiten zu beheben und die Herstellung praktisch adiabatischer Bedingungen in der Verbrennungskammer zu erreichen.

Das zu diesem Zweck angewendete Verfahren besteht in der Bildung'eines oder mehrerer Kränze aus Sauerstoff-Wasserstoff-Flammen, deren Fortpflanzung sich parallel zur Achse der Verbrennungskammer vollzieht, deren Wände aus feuerbeständigem Material bestehen und auf der Innenseite durch einen Gasschirm, insbesondere einen Schirm aus Wasserdampf hoher Temperatur oder einem anderen Gas, geschützt werden, das, wie der Wasserdampf, ein beträchtliches Absorptionsvermögen für die Strahlung aufweist.

Zu diesem. Zweck unterwirft man das brennbare Gas und den Sauerstoff einer soweit wie möglich getriebenen Vorwärmung, um den Bedarf an Sauerstoff zu reduzieren und der . Flamme eine maximale Temperatur zu geben Man führt jedes der Reagenzien, vorgewärmt durch eine Reihe von öffnungen kleinen Durchmessers in die. Verbrennungskammer ein, welche in einem Kranz derart angeordnet sind, daß jeder öffnung, welche das brennbare Gas zuführt, eine Säuerstoff zuführende öffnung entspricht.

Die Eintrittsrichtungen beider Ströme sind entgegengesetzt, und sie bilden einen Winkel von mindestens 90°. Andererseits sind die Dimensionen der Einlaßöffnungen derart, daß die Ströme hohe Austrittsgeschwindigkeiten erhalten und daß die Bewegungsgrößen praktisch gleich sind.

Dank dieser Anordnung der Zuführungsöffnungen für das Reaktionsgas schafft man eine Reihe von Elementarbrennern, wobei für jeden von ihnen die Mischung sich sehr nahe, aber, außerhalb des Verteilers der Gase in wirksamer und homogener Art vollzieht. Die sehr kurzen Elementarflammen dieser Brenner vereinigen sich zu einem praktisch kontinuierlichen, sehr kurzen Kranz mit der Fortpflanzungsrichtung parallel zur Achse der Verbrennungskammer und ohne unmittelbaren Kontakt mit der Innenwand dieser Kammer.

Indem so die durch diese Flammen erzeugte Energie in einer Kammer bei praktisch adiabatischem Zustand bei kleinstem Volumen konzentriert wird, vermindert man die Wärmeverluste, es ist jedoch die seitliche innere Wand dieser Kammer einer intensiven Strahlung unterworfen. Um einen schnellen Verfall des für den Aufbau dieser Wand verwendeten Materials zu vermeiden, schützt man diese letztere durch einen 'Mantel aus Wasserdampf, welcher wie ein Strahlungsschirm wirkt, so daß die innere Wand sich in guten thermischen Widerstandsbedingungen befindet.

Um die besten Bedingungen zu verwirklichen, welche auf die volle Wirksamkeit dieses Schirmes hinzielen, spritzt man den Wasserdampf mit einer möglichst hohen Temperatur in Form einer homogenen, kontinuierlichen und vollen Fläche längs der Wände der Verbrennungskammer ein.

Außer seiner Wirksamkeit als Wärmeschutzschirm bietet der Wasserdampf im Hinblick auf die Ausbeute und die Wirtschaftlichkeit des pyrolytischen Verfahrens noch andere Vorteile. Er wandelt einen Teil des Kohlenmonoxyds aus den Verbrennungsgasen in Kohlendibxyd um, welches leichter von den Produkten der Pyrolyse abtrennbar ist und es erlaubt, ohne die Anzahl der verfügbaren Kalorien zu verändern, das Verbrennungsgas, dessen Temperatur für ίο die betrachtete Reaktion zu hoch sein könnte, zu kühlen, wie dies z. B. bei der Erzeugung von Äthylen oder anderen Olefinen der Fall ist.

Die Art und die Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die Beschreibung von Pyrolyseöfen für Kohlenwasserstoffe, wie sie als Beispiel schematisch die Fig. 1 bis 4 darstellen, besser verständlich.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen kreisförmigen Ofen für die Erzeugung ungesättigter Kohlenwasserstoffe durch Einspritzen des pyrolytisch zu behan-,. delnden Kohlenwasserstoffes in die heißen Gase eines Flammenkranzes;

Fig. 2 zeigt in größerem Maßstab einen Teil des Ofens nach Fig. 1;
Fig. 3 ist die schematische Darstellung eines Ver,_:, teilers, wie er in einem Ofen großer Kapazität verwendet wird;

Fig. 4 ist ein Schnitt durch eine andere Ofentype großer Kapazität.
Der kreisförmige Ofen nach Fig. 1 umfaßt in seinen wesentlichen Teilen den Verteiler 1, die Verbrennungskammer 2 und die Pyrolysekammer 3, beide aus feuerfesten Wänden 4. Er wird vervollständigt durch getrennte Zuführungsleitungen 5 und 6 für das brennbare Gas und den Sauerstoff, durch die konzentrischen, den Verteiler 1 durchdringenden Aufsätze 7 und 8 für die Einführung der gasförmigen Reagenzien in die Verbrennungskammer 2, durch den Zuführungskanal 9 für die pyrolytisch zu behandelnden Kohlenwasserstoffe und durch die Vorrichtung 10 zur Abschreckung des Pyrolysegases.

Der Verteiler besitzt eine ringförmige Ausnehmung 11, deren Achse mit der Längsachse des Pyrolyseofens übereinstimmt und in welcher die konzentri sehen Aufsätze 7 und 8 endigen. Die Seiten der Ausnehmung 11, welche so geneigt sind, daß sie einen Winkel von höchstens 90° bilden, werden von den Löchern 12 und 12' durchsetzt, die die konzentrischen Aufsätze 7 und 8 mit der Verbrennungskammer 2 in Verbindung setzen. Die Fig. 2 stellt in größerem Maßstab einen Teil der ringförmigen Ausnehmung 11 dar.

Der Durchmesser dieser Löcher 12 und 12' muß derart sein, daß

1. die Austrittsgeschwindigkeit jedes der beiden Ströme größenordnungsmäßig 100 bis 200 m/Sek.

beträgt,

2. die Bewegungsgrößen beider Ströme, welche aus den entsprechenden gegenüberliegenden Löchern austreten, praktisch identisch sind.

Ein Kühlsystem mit Umlauf von kaltem Wasser zwischen den Leitungen 13 und 14, mit Durchgängen zwischen den ringförmigen Kanälen 15 und 16, sowie die Leitungen 17 und 18 schützen den Verteiler 1 gegen die Wirkung der intensiven Strahlung der Flammen, welche in der Verbrennungskammer entstehen.

Eine an dem Verteiler 1 anliegende ringförmige Dampfsammelleitung 19 besitzt einen engen Schlitz 20, welcher mit Hilfe einer ringförmigen Führung der Verteilung des überhitzten Wasserdampfes längs

der seitlichen Wand aus feuerbeständigem Material 2^! der Verbrennungskammer dient, im Hinblick auf den, thermischen Schutz dieser Wand.

Der Zuführungskanal 9 für die pyrolytisch zu behandelnden Kohlenwasserstoffe weist öffnungen 22 zur Einspritzung dieser Kohlenwasserstoffe in die Pyrolysekammer auf.

In die Verbrennungskammer 2 führt man durch die' Löcher 12 und 12' Wasserstoff oder ein wasserstoffreiches Gas und Sauerstoff vorgewärmt ein, welche Gase durch die Leitungen 5 und 6 und die konzentrischen Aufsätze 7 und 8 zugeführt werden. Diese Gase, deren Austrittsgeschwindigkeiten hoch und deren Bewegungsgrößen praktisch gleich sind, treffen sich aus entgegengesetzten Richtungen und bilden einen Winkel von mindestens 90°, was eine wirksame und homogene Mischung sicherstellt, unter Bildung eines kurzen Flammenkranzes, dessen allgemeine Richtung parallel mit der Achse der Verbrennungskammer verläuft und so gestattet, dieser Kammer ein minimales Volumen zu geben.

Man konzentriert so die von den Flammen erzeugte Energie und vermindert die Wärmeverluste, aber es wird dadurch notwendig, die Wand 4 der Verbrennungskammer 2 durch einen Schirm aus Wasserdampf, den man in Form eines Kranzes durch den Schlitz 20 und die Führung 21 einspritzt, gegen' Überhitzung zu schützen.

Am Ende der Verbrennungskammer tritt der überhitzte Wasserdampf (durch die Flammen gebildeter Wasserdampf -I- Wasserdampf des Schutzschirmes) in die Pyrolysekammer über. Er mischt sich dort mit dem durch die öffnungen 22 quer zur Richtung des Flusses dieses Dampfes eingespritzten Kohlenwasserstoff.

Unter der Einwirkung der hohen Temperaturen wird der Kohlenwasserstoff zu Azetylen und/oder Äthylen oder anderen Olefinen zerlegt. Man schreckt das Pyrolysegas durch Quereinspritzung kalten Wassers mittels der Zerstäubervorrichtung 10 ab.

Diese Ofenbauart eignet sich insbesondere für mittlere Produktionskapazitäten von Pyrolysegas.

Für größere Kapazitäten mit einer Verbrennungskammer kleinsten Volumens ist das Prinzip der Flammenkränze und des Schutzschirmes aus Wasserdampf ebenfalls anwendbar. Gemäß einer besonders vorteilhaften Form der Erfindung erhält der Brenner mehrere Sauerstoff- und Wasserstoffzuführungen, derart, daß sie mehrere konzentrische Flammenkränze in der Verbrennungskammer bilden. Als Beispiel zeigt die Fig. 3 den Brenner eines Ofens, auf welchen man dieses Prinzip angewendet hat.

Die Bezugszeichen haben dieselbe Bedeutung wie bei dem Ofen nach Fig. 1. Das brennbare Gas und der Sauerstoff, zugeführt durch die Leitungen 7 und 8, münden in drei ringförmigen Ausnehmungen 11, in einer Reihe von Löchern 12 und 12', die einander gegenüberliegen und die am Ausgang des Verteilers 1 in der Verbrennungskammer 2 drei Flammenkränze bilden. Die Wand 4 der Verbrennungskammer wird durch einen Schirm aus Wasserdampf gegen die FIammenstrahIung geschützt, welcher, aus dem Sammler 19 stammend, durch Passieren des Schlitzes 20 und gelenkt durch den Ring 21, eingespritzt wird.

Nach einer Variante kann man außerdem durch eine Reihe von öffnungen, welche derart zwischen die ringförmigen Ausnehmungen 11 verteilt sind, daß sie zwei weitere Kränze aus Wasserdampf zwischen den drei Flammenkränzen bilden, mehr Was-

serdampf in die Verbrennungskammer einbringen. Es ergibt sich daraus in jedem Querschnitt der. von dem Verbrennungsgas erfüllten Verbrennungskammer eine größere Gleichförmigkeit der thermischen Verhält'S nisse und des Reaktionszustandes.

Eine andere Form der Ausführung vorliegender Erfindung, welche besonders vorteilhaft für die'Verwirklichung von Industrieeinheiten mit großen Kapazitäten ist, besteht in der Verwendung eines ringförmigen Ofens, wie er beispielsweise in Fig. 4 schematisch dargestellt ist.

Die Verbrennungskammer 2 ist ringförmig, und sie wird zwischen der Seitenwand 4 und dem ringförmigen Kern 23 gebildet, dessen Wand 24 aus feuerbeständigem keramischem oder metallischem Mate- · rial durch die Zirkulation von kaltem Wasser in der Hülle 25 abgeschreckt wird.

Das brennbare Gas und der Sauerstoff, zugeführt durch die Leitungen 7 und 8, mischen sich innig in der ringförmigen Ausnehmung 11 am Ausgang des Verteilers 1, und sie bilden einen Kranz von Wasserstoff-Sauerstoff-Flammen in der ringförmigen Verbrennungskammer 2. Die Wände 4 und 24 dieser Verbrennungskammer werden gegen die Strahlung des Flammenkranzes durch einen Schirm aus Wasserdampf geschützt, welcher, aus den Sammelleitungen 19 und 26 stammend, durch die Schlitze 20 und 27 und gelenkt durch ringförmige Eisenbleche 21 und 28, eingeleitet wird.

In den überhitzten Wasserdampf, welcher die Verbrennungskammer 2 verläßt, spritzt man den pyrolytisch zu behandelnden Kohlenwasserstoff durch eine Reihe von öffnungen 22 und 22' ein, welche auf zwei ringförmige, konzentrische Kränze verteilt sind, die sich am Umfang der Verbrennungskammer 2 bzw. am zentralen Kern 23 befinden. Der Kohlenwasserstoff wird durch die Leitungen 9 und 9' in zwei getrennten Strömen zugeführt. Indem man senkrecht auf die Strömungsrichtung des überhitzten Wasserdampfes die Strahlen des pyrolytisch zu behandelnden Kohlenwasserstoffes gegeneinander lenkt, erzielt man eine vollkommene Mischung der reagierenden Gase.

Man schreckt das Pyrolysegas durch Quereinspritzung von Wasser mittels der Zerstäuber 10 und 10' ab.

Diese ringförmige Ofenbauart mit einem oder mehreren Flammenkränzen ist besonders interessant, denn sie gestattet, große Mengen von Kohlenwasserstoffen pyrolytisch unter Arbeitsbedingungen zu behandeln, die sowohl in der Verbrennungskammer als auch in der Pyrolysekammer selbst für große Ofendimensionen homogen bleiben. Es genügt, einen zentralen Kern zu verwenden, dessen Durchmesser in Abhängigkeit von der Vergrößerung des Ofendurchmessers zunimmt, um identische Zustände der Durchdringung und der Ausbreitung der gasförmigen Kohlenwasserstoffe in den. Verbrennungsgasen aufrechtzuerhalten.

Es sei bemerkt, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist und daß sie ebenfalls die Abänderungen und Varianten umfaßt, welche der Fachmann daran anbringen könnte. So kann man längs der Wände der Verbrennungskammern Wasser einspritzen, welches unter der Einwirkung der hohen Temperatur dieser Kammern verdampft und einen Wärmeschutzschirm bildet. Diese Arbeitsweise ist besonders interessant, wenn man das Verbrennungsgas zwecks Pyrolyse von Kohlenwasserstoffen zu Olefinen abzuschrecken wünscht.

Claims

7 8

Die folgenden Beispiele, die die Pyrolyse des Pro- der feuerfesten Wand 24 begrenzt. Ihre Höhe be-

päns zu Azetylen und Äthylen beschreiben, erläutern trägt 160mm zwischen dem Verteilerl und den

die Erfindung. Vorrichtungen 22 und 22' zur Einspritzung der pyro-

Beispiel 1 lytisch zu behandelnden Kohlenwasserstoffe.

5 Das durch die Leitung 8 zugeführte Koksofengas Der Ofen, wie ihn Fig. 1 darstellt, wird zur tritt durch hundert Löcher 12' von 7 mm Durchmesser, gleichzeitigen Erzeugung von 2 t Azetylen pro Tag die auf einen Kreis von 294 mm Durchmesser ver- und 2,5 t Äthylen pro Tag verwendet. Die durch den teilt sind, in die Verbrennungskammer ein. Der Verteiler 1 und die Wand 4 begrenzte Verbrennungs- Sauerstoff seinerseits wird durch die Leitung 7 zugekammer 2, beide aus feuerbeständigem Material, hat io führt, und er tritt durch hundert Löcher 12 von einen inneren Durchmesser von 140 mm und eine 4,5 mm Durchmesser, welche auf einen Kreis von Höhe von 160 mm. Der Verteiler 1 besitzt eine ring- 246 mm Durchmesser verteilt sind, ein.
förmige Ausnehmung 11, deren jede Seite unter Die feuerfesten Wände 4 und 24 der Verbrennungseinem Winkel von 45° geneigt ist und welche, ver- kammer sind durch Wasserdampf, welcher durch die teilt auf einen Ring von 104 mm Durchmesser, vier- 15 Schlitze 20 und 27 von Imm Breite mit 2 kg/cm² undzwanzig Löcher 12' mit 7 mm Durchmesser und eingeblasen wird, gegen Überhitzung geschützt,
ebenso vierundzwanzig Löcher 12 zu 4,5 mm, auf Unter Verwendung von 16800 Nm^s/Tag an Kokseinen Ring von 66 mm Durchmesser verteilt, auf- ofengas bei 450° C (von einer Zusammensetzung, die weist. identisch ist mit jener, die in dem vorausgehenden Koksofengas mit folgender mittleren Zusammen- ao Beispiel angegeben wurde), von 22800Nm^s/Tag an Setzung Sauerstoff bei 700° C (bezogen auf lOO'/o Sauerstoff)

Wasserstoff 58,9 Volumprozent und von 3 2 t/Tag an Dampf von 700° Q erzielt man

Methan 25,4 Volumprozent ^bei ^ner Einspritzung von 19000 NmVTag eines auf

KohlenwasserstoffemitC₂ 3,0 Volumprozent ^{350 C} vorgewärmten Gemisches, das 82,3 Volum-Kohlendioxyd 2,0 Volumprozent ^a5 Prozent an Propan und 15,3 Volumprozent an Butan

Kohlenmonoxyd 6,4 Volumprozent ^enthält (^{den Rest bildet Β}^η), ein Pyrolysegas, das

Stickstoff 4,3 Volumprozent ^{8 t7xa}S ^an Azetylen und 9,2 t/Tag an Äthylen enthält

(bezogen auf das trockene Gas).

wird auf 450° C vorgeheizt, durch die Leitung 6 und

den Aufsatz 8 in einer Durchsatzmenge von 39 Patentansprüche:

5,200 NmVTag zugeführt und durch die Löcher 12' 1. Verfahren zur thermischen Spaltung von

in die Verbrennungskammer eingeführt. Der Sauer- Kohlenwasserstoffen durch Einspritzung derselben

stoff, mit einer Reinheit von 96% und ebenfalls auf in heiße Gase, welche der Verbrennungsflamme

450° C vorgeheizt, tritt in die Verbrennungskammer eines an Wasserstoff reichen Gases mit Sauerstoff

auf dem Wege über die Leitung 5, den Aufsatz 7 und 35 entstammen, dadurch gekennzeichnet, daß man

die Löcher 12 ein; der Durchsatz ist 4800 Nm^s/Tag. zur Erreichung einer Verbrennungskammer klein-

Bei. ihrem Eintritt in. die Verbrennungskammer sten Volumens, getrennt, aus entgegengesetzten durchdringen sich diese gasförmigen Reagenzien Richtungen, die mindestens einen Winkel von unter einem Winkel von 90° und entzünden sich, wo- 90° bilden, und mit hohen Geschwindigkeiten von bei sie einen Kranz aus Flammen ergeben. Dieser 40 100 bis 200 m/Sek. mit praktisch gleichen Beletztere, mit einer Fortpflanzungsrichtung parallel wegungsgrößen brennbare Gase und Sauerstoff zur Achse der. Verbrennungskammer ist längs der enthaltendes Gas, beide vorerhitzt, durch öffnun-Wand dieser Kammer von einem Schirm aus Wasser- gen kleinen Durchmessers, welche auf konzendampf von 700° G umgeben, welcher, aus der Sammel- trische Kreise verteilt sind, einspritzt, wobei leitung 19 stammend, unter einem Druck von 2 kg/cm² 45 jeder Zuführungsöffnung für das brennbare Gas durch den Schlitz 20 von 1 mm Breite in einer Menge eine Zuführungsöffnung des den Sauerstoff entvon 8 t/Tag eingeblasen wird. haltenden Gases entspricht, und daß man in die

In den überhitzten Wasserdampf (Dampf, welcher heißen Verbrennungsgase, die aus dem Kranz

aus der Verbrennung des Koksofengases stammt kurzer Flammen gebildet sind und sich parallel

+ Dampf des Schirmes) mit einer Temperatur von 50 zur Achse der Verbrennungskammer fortpflanzen,;

über 1400° C spritzt man durch die öffnungen 22 in den zu spaltenden Kohlenwasserstoff einspritzt,

einem Abstand von 160 mm vom Verteiler 1 worauf man das Pyrolysegas abschreckt.

4070 NmVTag eines auf 350° C vorgewärmten Pro- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn-

pan-Butan-Gemisches folgender Zusammensetzung: zeichnet, daß man Wasserdampf längs der Wand

Propan . 82,3 Volumprozent ^{55 de}!•Verbrennungskammer einspritzt

Butan 15,3 Volumprozent . ³" ?^fen ™ Durchführung des Verfahrens nach

■Buten 2,4 Volumprozent ^d.^e" Ansprüchen 1 und 2 enthaltend als wesent-

¹ liehe Teile konzentrische Aufsatze fur die Zufuh-

Nach der Abschreckung infolge Quereinspritzung rung des brennbaren Gases und das Sauerstoff

von. Wasser durch den zentralen Zerstäuber 10 ent- 60 enthaltende Gas, einen Verteiler für diese Gase,

hält das Pyrolysegas 9,8 Volumprozent Azetylen und eine Verbrennungskammer und eine Kammer für

11,2°/(> Äthylen (bezogen auf das trockene Gas). die thermische Spaltung, gekennzeichnet durch

. eine Verbrennungskammer (2) kleinsten Volu-

Beispiel2 mens, bestehend aus einem Verteiler (1), welcher

Für die Behandlung größerer Gasmengen verwen- 65 auf der Seite der Verbrennungskammer minde-

det man vorteilhaft den in Fig. 4 dargestellten ring- stens eine ringförmige Ausnehmung (11) aufweist,

förmigen Ofen. deren Achse der Längsachse des Pyrolyseofens

Die ringförmige Kammer 2, welche einen zentra- entspricht und in welche die konzentrischen Auf-

Ien Kern mit 200 mm Durchmesser umgibt, ist durch sätze (7, 8) für die Zuführung der Gase münden

eine feuerfeste Wand 4 im Abstand von 70 mm von 70 und deren einen Winkel von mindestens 90°

bildende Seiten durchbohrt sind von öffnungen (12, 12') mit kleinem Durchmesser, welche die konzentrischen Aufsätze mit der Verbrennungskammer verbinden, wobei jeder Einlaßöffnung des einen Gases ein entsprechender Einlaß für das S andere reagierende Gas gegenüberliegt, einer auf der Seite der Verbrennungskammer und am Umfang derselben am Verteiler des brennbaren Gasgemisches angeordneten Dampfsammelleitung (19, 26), welche einen engen Schlitz (20, 27) zur Einspritzung des Wasserdampfes längs der Wand (4, 24) der Verbrennungskammer aufweist.

4. Ofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungskammer (2) einen am

Verteiler (1) des brennbaren Gasgemisches befestigten, zentralen Kern (23) von derselben Länge wie die Verbrennungskammer aufweist.

5. Ofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand des zentralen Kernes (23) auf der inneren Seite durch zirkulierendes kaltes Wasser gekühlt wird und die äußere Seite durch einen Schirm aus Wasserdampf geschützt ist.

6. Öfen nach Anspruch 3 bis 5, gekennzeichnet durch zwei zwischen dem Verteiler (1) einerseits und der Verbrennungskammer (2) und dem zentralen Kern (23) andererseits angeordnete konzentrische Dampfsammelleitungen mit Einspritzöffnungen für den Wasserdampf.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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