DE1087316B

DE1087316B - Device for splitting gaseous hydrocarbons

Info

Publication number: DE1087316B
Application number: DEK38804A
Authority: DE
Inventors: Eduard Samer; Theodor Wolbring
Original assignee: Aug Kloenne GmbH
Current assignee: Aug Kloenne GmbH
Priority date: 1959-10-01
Filing date: 1959-10-01
Publication date: 1960-08-18

Description

Vorrichtung zur Spaltung von gasförmigen Kohlenwasserstoffen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Spaltung von gasförmigen Kohlenwasserstoffen in mit Katalysatoren gefüllten Spaltrohren.Device for the splitting of gaseous hydrocarbons The invention relates to a device for splitting gaseous hydrocarbons into with Catalyst-filled cans.

Es sind bereits Vorrichtungen bekannt, bei denen in einem mittleren Rohr die Kohlenwasserstoffe eingeführt werden und der Katalysator in diesem mittleren Rohr und um das mittlere Rohr herum angeordnet ist. Derartige Rohre nennt man Doppelkontaktrohre. Das, wesentliche Merkmal der Doppelkontaktrohre besteht in der konzentrischen Anordnung zweier Rohre, wobei sowohl das innere Rohr als auch der Ringraum zwischen den beiden Rohren mit einem Katalysator gefüllt sind.There are already known devices in which in a middle The hydrocarbons are introduced into the pipe and the catalyst in this middle Tube and is arranged around the middle tube. Such tubes are called double contact tubes. The essential feature of the double contact tubes is their concentric arrangement two tubes, with both the inner tube and the annulus between the two Pipes are filled with a catalyst.

Die mit mehreren- derartiger Spaltrohre ausgerüsteten bekannten Spaltöfen werden durch einen zentral angeordneten Brenner erhitzt und nehmen die erforderliche Spaltwärme auf und übertragen diese an das Einsatzgemisch. Da für diese Wärmeübertragung eine bestimmte Übertragungsfläche erforderlich ist, müssen mit zunehmenden Gasmengen entsprechend auch die Wärmeübertragungsflächen der Spaltrohre vergrößert werden. Eine Vergrößerung der Rohrfläche der bekannten Spaltvorrichtungen bedingt jedoch gleichzeitig eine Vergrößerung der Rohrdurchmesser oder eine Vermehrung der Spaltrohre und damit eine Vergrößerung des Gesamtofendurchmessers. Der beliebigen Vergrößerung des Ofendurchmessers ist aber aus wirtschaftlichen Gründen eine Grenze gesetzt. Eine Verlängerung der Spaltrohre, die vorgesehen werden kann, um eine Flächenvergrößerung zu erreichen, wirkt sich ebenfalls nachteilig aus, denn das Ofengehäuse muß um die Größenordnung der Rohrverlängerung ebenfalls verlängert werden, und damit steigt der Druckverlust in den mit Katalysatoren ausgefüllten Rohren beträchtlich an.The known cracking furnaces equipped with several such cracking tubes are heated by a centrally located burner and take the required Gap heat and transfer it to the feed mixture. As for this heat transfer a certain transfer area is required, must with increasing amounts of gas The heat transfer surfaces of the cans are correspondingly enlarged. However, an increase in the tube area of the known splitting devices is necessary at the same time an increase in the pipe diameter or an increase in the number of cans and thus an increase in the total furnace diameter. Any increase However, there is a limit to the furnace diameter for economic reasons. An extension of the cans, which can be provided to increase the area to achieve, also has a detrimental effect, because the furnace housing must around the The order of magnitude of the pipe extension can also be lengthened, and thus increases the pressure drop in the pipes filled with catalysts increases considerably.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beheben. Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zur Spaltung von gasförmigen Kohlenwasserstoffen in mit Katalysatoren gefüllten Spaltrohren vorgesehen, bei welcher einem zentral angeordneten Einsatzgemischroh.r ein Röhrenbündelaustauscher vorgeschaltet ist und bei welcher dieses Einsatzgemischrohr von einer Vielzahl ringförmig um dieses herum angeordneter Spaltrohre umgeben ist. Diese Spaltrohre sind mit einem Katalysator gefüllt, und die gesamte Anordnung ist als Register anzusprechen. Durch die Registeranordnung wird bei gleichen äußeren Abmessungen, verglichen mit dem bekannten Einfach- oder Doppelspaltrohr, eine ganz erhebliche Vergrößerung der Wärmeübertragungsflächen und somit des Reaktionsraumes erreicht. Durch eine geeignete Wahl des Durchmessers des Einsatzgemischrohres und der Registerspaltrohre können die für den jeweiligen Betrieb erforderlichen günstigen Geschwindigkeitsverhältnisse erzielt werden.The invention is based on the object of eliminating these disadvantages. According to the invention is a device for splitting gaseous hydrocarbons provided in cans filled with catalysts, in which one central arranged feed mixture raw.r a tube bundle exchanger is connected upstream and in which this feed mixed pipe of a plurality is ring-shaped around it arranged cans is surrounded. These cans come with a catalyst filled, and the entire arrangement is to be addressed as a register. Through the register arrangement is with the same external dimensions, compared with the known single or Double gap tube, a very considerable increase in the heat transfer surfaces and thus reached the reaction space. By a suitable choice of the diameter of the feed mixture pipe and the register cans can be used for the respective Operation required favorable speed ratios can be achieved.

In vorteilhafter Weise werden die durch erfindungsgemäße Registerausbildung der Vorrichtung selbst bei großen Gasdurchsatzmengen die Ofenabmessungen verhältnismäßig klein. Der Ofen weist einen ganz einfachen Aufbau auf, und die Anordnung der Spaltrohre in der erfindungsgemäßen Registerform ist klar und übersichtlich.Advantageously, the register design according to the invention the furnace dimensions are proportionate to the device even with large gas throughputs small. The furnace has a very simple structure and the arrangement of the cans in the register form according to the invention is clear and easy to understand.

Die durch die Erfindung ermöglichten kleinen Ofenabmessungen haben zur Folge, daß im Betrieb eine erhebliche Einsparung an Wärmeenergie eintritt, daß geringere Abstrahlungsverluste vorhanden sind und daß sich die Aufheiz- und Anfahrzeiten wesentlich verkürzen.Have the small furnace dimensions made possible by the invention with the result that a considerable saving in thermal energy occurs during operation that lower radiation losses are present and that the heating-up and start-up times shorten significantly.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, ein Umlenkstück vorzusehen, welches die Gase aus dem Einsatzgemischrohr in die Spaltrohre umleitet und welches die Spaltrohre trägt. In: vorteilhafter Weise erfolgt dabei die Zuführung des Einsatzgemisches über das Zentralrohr von oben nach unten. Es kann zweckmäßig sein, daß die Spaltrohre in einen gemeinsamen Raum einmünden, in welchem der Röhrenbündelaustauscher angeordnet ist, der dem Einsatzgemischrohr vorgeschaltet ist.It is within the scope of the invention to provide a deflector which diverts the gases from the feed mixture tube into the cans and which diverts the cans wearing. The feed mixture is advantageously fed in over the central tube from top to bottom. It can be useful that the cans open into a common space in which the tube bundle exchanger is arranged which is connected upstream of the feed mixture pipe.

Die in den registerförmig angeordneten Spaltrohren enthaltenen Katalysatoren liegen zweckmäßigerweise auf Ringen auf, die im Umlenkstück angebracht sind. Die Korngröße des Katalysators bzw. die Abstände der Ringe zueinander sind derart gewählt, daß durch diese Auflageringe kein Korn durchrutschen kann. Es kann vorteilhaft sein, zur Umleitung der Gase im Umlenkstück noch Umlenkb.leche vorzusehen.The catalysts contained in the canisters arranged in register are expediently on rings that are attached in the deflector. the The grain size of the catalyst and the distances between the rings are selected in such a way that that no grain can slip through these support rings. It can It may be advantageous to provide deflection plates in the deflector to divert the gases.

In den Figuren der Zeichnung ist die Erfindung schematisch dargestellt. Dabei zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Registerspaltrohr, Fig. 2 einen Schnitt durch die Vorrichtung entlang der Linie d-b der Fig. 1 und Fig. 3 einen Schnitt durch die Vorrichtung entlang der Linie c-d der Fig. 1.The invention is shown schematically in the figures of the drawing. 1 shows a longitudinal section through a register can according to the invention, 2 shows a section through the device along the line d-b of FIGS. 1 and FIG. 3 shows a section through the device along the line c-d in FIG. 1.

Das zu spaltende Gemisch wird über den Stutzen 10 der Vorrichtung zugeleitet und gelangt in das schematisch dargestellte Röhrenbündelaustauscher-System 6. Aus diesem Röhrenbündelaustauscher-System 6 wird das Gasgemisch dem Einsatzgemischrohr 1 zugeleitet, um welches herum mit Katalysatoren gefüllte Rohre 3 in Form eines Registers angeordnet sind. Das Gas gelangt aus dem Einsatzgemischrohr 1 in ein Umlenkstück 2. Dieses. Umlenkstück 2 trägt die Rohre 3 und ist mit Ringen 4 ausgerüstet, die auf entsprechend angeordneten Trägern 8 ruhen (Fig. 3). Um eine möglichstgünstigeUmleitung des Gases zu erzielen, kann in der Mitte des Umlenkstückes 2 ein kegelförmiges Leitblech 9 angeordnet sein. Die Gase gelangen über das Umlenkstück 2 in die einzelnen. Rohre 3, die, wie in Fig. 2 dargestellt, ringförmig oder registerförmig um das Einsatzgemischrohr 1 angeordnet sind. Sie strömen in Pfeilrichtung durch diese Rohre hindurch und gelangen in einen Sammelraum 5, in welchem das Röhrenbündel 6 für den Wärmeaustausch des Einsatzgemisches angeordnet ist. In diesem Raum werden die Gase gesammelt und über einen Stutzen 7 abgeleitet.The mixture to be split is via the nozzle 10 of the device and enters the tube bundle exchanger system shown schematically 6. From this tube bundle exchanger system 6, the gas mixture becomes the feed mixture tube 1 fed around which pipes 3 filled with catalysts in the form of a Registers are arranged. The gas passes from the feed mixture pipe 1 into a deflector 2. This. Deflector 2 carries the tubes 3 and is equipped with rings 4 that rest on appropriately arranged supports 8 (Fig. 3). To find the cheapest possible diversion To achieve the gas, a conical baffle plate can be in the middle of the deflector 2 9 be arranged. The gases reach the individual via the deflector 2. Tube 3, which, as shown in Fig. 2, ring-shaped or register-shaped around the feed mixture pipe 1 are arranged. They flow through these pipes in the direction of the arrow and get there in a collecting space 5, in which the tube bundle 6 for the heat exchange of the Feed mixture is arranged. In this space the gases are collected and transferred a nozzle 7 derived.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for splitting gaseous hydrocarbons in cans filled with catalysts, characterized by a centrally arranged Feed mixture pipe (1), which is preceded by a pipe bundle exchanger (6) and which is surrounded by a plurality of annularly arranged cans (3).

2. Device according to Claim 1, characterized by a deflection piece (2) for bypassing the gases from the mixed feed pipe (1) into the cans (3), which the cans (3) carries.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the Cage tubes (3) open into a common space (5) in which the tube bundle exchanger (6) is arranged.

4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that that under the cans, (3) in the deflector (2) rings (4) as a support for the Catalyst are mounted in cans.

5. Apparatus according to claim 1 to 4, characterized by baffles (9) in the Umlenks.tück (2). Documents considered: German Patent No. 914 131; German explanatory documents No. 1 000 840, 1 042 799.