DE1116212B - Thermisch regeneratives Spaltverfahren und Vorrichtung zur Herstellung von gasfoermigen Olefinen und/oder Acetylen aus schweren Kohlenwasserstoffen - Google Patents
Thermisch regeneratives Spaltverfahren und Vorrichtung zur Herstellung von gasfoermigen Olefinen und/oder Acetylen aus schweren KohlenwasserstoffenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung gasförmiger Olefine aus den
schweren Rückständen von Kohlenwasserstoffen wie Asphalt, Teer und minderwertigen schweren Rohölen.
In der USA.-Patentschrift 2 526 696 sind die Vorteile der Umwandlung schwerer öle in Olefine durch
ein zweistufiges Spaltverfahren offenbart, bei dem das öl zunächst bei verhältnismäßig niedriger Temperatur
einer Spaltung der flüssigen Phase unterworfen wird, mit dem Ziel, einen größtmöglichen Anteil an
dampfförmigen Produkten mit geringem Kohlenstoffgehalt zu gewinnen und dabei gleichzeitig die schwere
Kohlenstoffverbindungen bildenden Bestandteile in Koks umzuwandeln, worauf in einer zweiten Stufe
die gas- und dampfförmigen Erzeugnisse der ersten Stufe durch kurzzeitiges Spalten bei hoher Temperatur
zu einer größtmöglichen Ausbeute wertvoller Olefine verarbeitet werden.
Dieses Verfahren stellt eine beachtliche Verbesserung der früheren Verfahren zum Spalten von Rückstandölen
bei hoher Temperatur dar, bei denen diese öle unmittelbar einer Zone hoher Temperatur zur
pyrolytischen Gewinnung von Olefinen zugeführt werden. Diese unmittelbare Verwendung des Schweröls
führte unvermeidlich zu Kohlenstoffablagerungen an den erhitzten Oberflächen, zu Teerbildung sowie
der Bildung störender Mengen von feinverteiltem Kohlenstoff und ölruß, mit dem Ergebnis, daß die
Ausbeute an niedrigen Olefinen gering war und verfahrensmäßige Schwierigkeiten auftraten. In vielen
Fällen wurden die Vorgänge auch schon nach kurzen Einschaltzeiten durch die Notwendigkeit, die Kohlenstoffniederschläge
zu verbrennen, behindert, wobei die entwickelte Hitze gewöhnlich die für das Verfahren
erforderliche Wärmemenge übersteigt.
Bei einer von dem Erfinder vorgenommenen Verbesserung dieses zweistufigen Schweröl-Spaltverfahrens
zur Gewinnung von Olefinen wird unter anderem eine größere gegenseitige Unabhängigkeit
der Betriebsbedingungen in der Verkokungszone und der in der Spaltzone für die Dampfphase erreicht.
Bei diesem verbesserten Verfahren wird wie bei dem Verfahren nach der USA.-Patentschrift 2 526 696 das
Spalten der Dampfphase in der Weise vorgenommen, daß die Dämpfe aus der Verkokungszone durch eine
verhältnismäßig flache Lage von stark erhitzten festen Teilchen geführt werden, wobei den Festteilchen die
notwendige Hitze zum Spalten durch Zirkulieren durch eine Wiedererwärmungszone zugeführt wird.
Erfindungsgemäß werden nach voraufgegangener Koksbeseitigung die Dämpfe der Verkokungszone in
paarweise, für kontinuierliche Strömung verwendeten Thermisch regeneratives Spaltverfahren
und Vorrichtung zur Herstellung
von gasförmigen Olefinen und/oder Acetylen aus schweren Kohlenwasserstoffen
Anmelder:
The Lummus Company,
New York, N. Y. (V. St. A.)
New York, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter: Dr. W. Schalk
und Dipl.-Ing. P. Wirth, Patentanwälte,
Frankfurt/M., Große Eschenheimer Str. 39
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 17. Januar 1955
V. St. v. Amerika vom 17. Januar 1955
Valentine Mekler, Jackson Heights, N. Y.,
August Henry Schutte und Karl John Korpi,
August Henry Schutte und Karl John Korpi,
Altadena, Calif. (V. St. Α.),
sind als Erfinder genannt worden
sind als Erfinder genannt worden
Regenerativöfen gespalten, wobei jeder Ofen als Wärmespeicher ortsfeste feuerfeste Massen enthält
und mit zyklischer Wiedererwärmung arbeitet. Dieses Verfahren hat verschiedene Vorteile. Es macht die
Zirkulation stark vorgeheizter Teilchen als Wärmeträger entbehrlich. Es ermöglicht eine leichte Rückgewinnung
der von den Spaltprodukten der Dampfphase beim schnellen Abkühlen abgegebenen Wärme
und ermöglicht außerordentlich kurze Spaltzeiten, was alles bei Verwendung zirkulierender fester Teilchen
auf grundsätzliche Schwierigkeiten stößt. Außerdem ist durch Einleiten des gesamten am Kopf des
Verkokungsofens abgegebenen Produktes, einschließlich Gas, Benzin und Gasölfraktionen, in den Regenerativofen,
ohne Fraktionierung oder Kondensation, die Äthylenausbeute bei geringen Maximalkosten
außergewöhnlich hoch.
Als weiterer Vorteil fällt bei dieser Verfahrensfolge eine Reihe von Schwierigkeiten bei der Gasreinigung
fort, die beim Spalten mit üblichen Mitteln aufzutreten pflegen. Bei den bekannten Verfahren
enthalten die Erzeugnisse der Spaltzbne suspendierten Kohlenstoff, Teer, schwere aromatische Verbindungen,
heterozyklische Verbindungen und leicht
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polymerisierbare Diolefine. Unabhängig von der Art der endgültigen Gewinnung und Reinigung des größeren
Teils der Olefinerzeugnisse müssen vor deren Gewinnung die schwereren Bestandteile beseitigt werden,
um ein Verstopfen der Apparatur, Verschmieren heißer Oberflächen und ähnliche' Schwierigkeiten zu
vermeiden. Beim anfänglichen Reinigen der Gase sind selbst bei geringen Drücken die im unteren
Abschnitt der Absorptions- und Rektifikationsanlage vorherrschenden Temperaturen so hoch, daß ein
Verstopfen und Polymerisation eintreten kann, und die meisten Anlagen sind so gebaut, daß die betrieblichen
Schwierigkeiten während dieser voraufgehenden Reinigung lediglich lokalisiert werden. Bei der
erfindungsgemäßen Kombination von Verfahrensstufen lassen sich diese Schwierigkeiten vermeiden,
während gleichzeitig die Erzeugungsanlage vereinfacht und ihre Wirtschaftlichkeit und Wärmerückgewinnung
verbessert wird.
Die Verbindung einer Verkokungsanlage, eines Regenerativofensystems und einer Gewinnungsanlage
ermöglicht es, billiges Rückstandsöl in brauchbaren Koks und eine maximale Ausbeute an gasförmigen
Olefinen unter leicht regelbaren Bedingungen und bei geringen Kosten der Enderzeugnisse umzuwandeln
und in allen Abschnitten der Anlage optimale Temperaturen und Drücke bei größtmöglicher Wärmerückgewinnung
aufrechtzuerhalten.
Die folgende Beschreibung eines Ausführungsbeispieles an Hand der Zeichnung stellt ein Arbeitsschema für eine Ausführungsform einer Anlage zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dar.
Die im einzelnen gezeigte Gesamtanlage wird besser verständlich, wenn man sich ihre Zusammensetzung
aus folgenden Abschnitten vergegenwärtigt:
Den ersten Hauptabschnitt bildet die Verkokungsanlage, in der restlicher Kohlenstoff und Schwerprodukte
aus der Beschickung entfernt werden. Wie weiter unten erläutert wird, erleichtert die gesonderte
Beseitigung bestimmter Bestandteile der schweren Rückstände einer solchen Beschickung die nachfolgende
Behandlung der so gewonnenen leichteren Kohlenwasserstoffe.
Der zweite Hauptabschnitt enthält die Regenerativöfen zum Spalten, von denen verschiedene Ausführungsformen
bekannt sind, jedoch die Bauart Wulff hier bevorzugt wird. In diesem Abschnitt wird
das am Kopf des Verkokungsofens abgehende Gas, Benzin und Gasöl mit Wasserdampf in wirtschaftlicher
Weise in eine hohe Ausbeute an Olefinen verwendet.
Der dritte Abschnitt kann als Gasreinigungsanlage bezeichnet werden und umfaßt die Beseitigung aromatischer
Verbindungen in einer Stufe sowie die Behandlung zum Beseitigen saurer gasförmiger Bestandteile,
insbesondere H2S und CO2. Gegebenenfalls
kann noch ein vierter Abschnitt verwendet werden, in dem Azetylen durch geeignete katalytische Verfahren
zu Äthylen umgewandelt wird, insbesondere wenn eine hohe Ausbeute von Äthylen mit möglichst
geringer Verunreinigung durch Azetylen angestrebt wird.
Die Endstufe der Anlage enthält eine Fraktioniereinrichtung, die in bekannter Weise ausgeführt sein
kann und in der die gewünschten spezifischen Olefine gewonnen werden.
Die aufgeführten einzelnen Abschnitte der Anlage sind in folgendem genauer beschrieben:
Die Verkokungsanlage
Die Verkokungsanlage enthält als erste Stufe irgendeinen bekannten Kokserzeuger, entweder der
Bauart, die kontinuierlich nach dem Schwerkraftverfahren (vgl. USA.-Patentschrift 2561334) arbeitet,
oder nach dem Fließbettverfahren (»Fluid Coking Prozeß«) oder nach dem Verfahren mit »verzögerter«
Verkokung (»Delayed Coking« Verfahren) [letztere
ίο vgl. UlImann, Encyclopädie der Technischen
Chemie, 3. Auflage, 1955, Bd. 6, S. 637/638]. Für das vorliegende Ausführungsbeispiel ist ein nach
dem letztgenannten Verfahren arbeitender Kokserzeuger gewählt worden, doch stellt dieser natürlich
nur eine der verschiedenen, für das erfindungsgemäße Verfahren brauchbaren Bauarten dar.
Bei minderwertigem Rohöl, Rückständen der Vakuumdestillation oder Kohlenteer, die ein spezifisches
Gewicht von 1,076 bis 0,934 besitzen und 0 bis 7% Schwefel enthalten können, ist es zweckmäßig, das
Öl zunächst auf 93 bis 204° C zu erhitzen, damit es sich gut.verarbeiten läßt. Darauf wird dieses Öl, gemäß
der Zeichnung in Leitung 10 eintretend, durch eine Schlange 11a in einem Roherhitzer 11 geschickt,
in dem es weiter erwärmt und darauf durch
; eine Leitung 12 einem Abtreiberturm 13 zugeführt
wird. Wie im folgenden noch beschrieben wird, werden die Leichtprodukte von diesem Material abgetrieben,
und die Heizölrückstände werden über eine Leitung 14 abgeführt und durch eine zweite Schlange
Ub im Erhitzer 11 gepumpt oder gegebenenfalls als Nebenprodukt über die Leitung 14 c abgegeben.
In der Schlange Ub wird das Heizöl auf etwa 482 bis 510° C unter solchem Druck erhitzt, daß sich
beim Überführen in die Kokssäule 17 über die Leitung 15 in bekannter Weise fester Koks bildet.
Gewöhnlich werden zwei oder mehr Kokssäulen 17, 17 a parallel mit einem Schalthahn 18 verwendet,
der erst den Zugang zu der einen Säule und dann, wenn die erste geleert wird, zu der anderen öffnet.
Der Koks wird über die Leitungen 19 oder 19 a ausgetragen und das am Kopf abgehende Produkt über
die Leitungen 20 oder 20 a. Das bei etwa 427 bis 482° C am Kopf abgehende Produkt wird über eine
Leitung 21 dem unteren Teil des Abtreiberturms 13
. zugeführt und unterstützt damit des Abtreiben der Leichtprodukte aus dem unten abgeleiteten Heizöl.
Dabei kann dieses Heizöl, wenn es im Überschuß über den Bedarf zum Verkoken anfällt, über Leitung
14b als Brennstoff für den Erhitzern verwendet
werden.
Das am Kopf des Turmes 13 abgehende Produkt wird über Leitung 22 dem Regenerativofen 23 als
Beschickung zugeführt. Im_ allgemeinen enthalten beim Verarbeiten eines minderwertigen Rohmaterials
mit 10 bis 2O°/o Conradson-Kohlenstoff die am Kopf abgehenden Produkte größenordnungsmäßig 50 bis
60% einer Gasölfraktion mit einem Siedebereich von 176 bis 454° C, eine Benzinfraktion von etwa 10 bis
15 «/ο mit einem Siedebereich von C- bis 176° C und
ungefähr 5 bis 15 % von normalen gasförmigen Bestandteilen.
Der bereits entfernte Koks beträgt ungefähr 20 bis 30 °/o — alles in Prozenten der ursprünglichen
Beschickung.
Die Regenerativofenanlage
Als typisches Beispiel eines Regenerativofens sei zunächst auf einen Aufsatz mit dem Titel »Acetylene
from Hydrocarbon Feed Stocks« in der Zeitschrift »Industrial and Engineering Chemistry«, Bd. 45,
S. 2596, hingewiesen.
Ein solcher Ofen ist kastenförmig gebaut und mit isolierendem und feuerfestem Material ausgefüttert.
Das Innere des Ofens ist mit Ausnahme eines kleinen Verbrennungsraumes in der Mitte von speziell geformten,
feuerfesten Ziegeln ausgefüllt. An den Ofenenden sind Füllbüchsen und Leitschaufeln zur
richtigen Verteilung der Beschickung im Ofen angebracht.
Vor dem Eintritt in die Regenerativöfen wird überhitzter Wasserdampf mit den Koksofengasen vermischt.
Diese öfen werden paarweise in einem Arbeitszyklus betrieben, indem den feuerfesten Ziegeln
durch Pyrolyse der Gasbeschickung Wärme entzogen wird, die durch Verbrennen von Heizgas mit vorgewärmter
Luft wieder ersetzt wird. Ein vollständiger Arbeitsgang jedes Ofens setzt sich aus einer pyrolytischen
und einer Heizstufe in der einen Richtung, gefolgt von einer pyrolytischen und einer Heizstufe in
umgekehrter Richtung, zusammen. Jede Stufe nimmt gewöhnlich etwa 1 Minute in Anspruch, doch kann
die Dauer der Stufen gegebenenfalls geändert werden. Ein vollständiger Zyklus verläuft folgendermaßen:
a) Das Dampf-Gas-Gemisch wird am Vorderende in den Ofen eingeführt, und nach stattgehabter
Pyrolyse wird das gespaltene Gas an der Rückseite des Ofens abgeleitet.
b) Dem Ofen wird von vorn Luft zugeführt, die sich an den Ziegeln vorwärmt, ehe sie den Verbrennungsraum
erreicht. In den Verbrennungsraum wird Heizgas eingelassen, und heiße Verbrennungsgase
streichen durch die Ziegelauskleidung hindurch zum hinteren Auslaß des Ofens.
c) Die pyrolytische Stufe nach a) wird wiederholt, wobei jedoch das Dampf-Gas-Gemisch in entgegengesetzter
Richtung wie vorher den Ofen durchströmt, d. h. von hinten nach vorn.
d) Das Heizen wird wiederholt, wobei Luft- und Verbrennungsgase in entgegengesetzter Richtung
durch den Ofen strömen als unter Punkt b) beschrieben, d. h. von hinten nach vorn.
Auf diese Weise werden kontinuierlich Gase aus der Leitung 22 aufgenommen und gleichfalls kontinuierlich
von der Ofenanlage 23 gespaltene olefinische Kohlenwasserstoffe abgegeben; die Ofenanlage
enthält dabei ein Ofenpaar mit geeigneten Schalthähnen, das so arbeitet, wie in dem oben angeführten
Aufsatz beschrieben ist. Obgleich die Regenerativöfen gewöhnlich, wenn hauptsächlich Azetylen
gewonnen werden söH^'während der Heiz- und
Spaltvorgänge, bei etwa einer halben Atmosphäre absolutem Druck betrieben werden, wird hier, wenn
hauptsächlich Äthylen gewonnen werden soll, vorzugsweise mit absolutem Druck von 1 bis 2 Atmosphären
gearbeitet. In einem solchen Fall wird die Zufuhr (Kohlenwasserstoff und Wasserdampf) gesteigert,
so daß die Beschickung ebenso lange Zeit im Ofen bleibt, als wenn der Ofen mit einer halben
Ätmospäre absoluten Drucks betrieben würde.
In der folgenden Tabelle sind Betriebsbedingungen für eine Ofenanlage für den Fall zusammengestellt,
daß das olefinische Haupterzeugnis Äthylen oder Azetylen ist.
Vorzugsweise Betriebsbedingungen
eines Regenerativofens
eines Regenerativofens
Ole- finisches Haupt erzeugnis |
Gesamt druck ata |
Dampf- Kohlen- wasserstoff- Verhältnis kg/kg |
Verweilzeit Sek. |
Spalt temperatur 0C |
Äthylen Azetylen Azetylen |
Ibis 2 1 Vz |
0,5 bis 2,0 3 bis 6 2,5 bis 5 |
0,05 bis 0,15 0,02 bis 0,08 0,02 bis 0,08 |
815 bis 980 980 bis 1200 980 bis 1200 |
Es konnte festgestellt werden, daß mit wachsendem Dampf-Kohlenwasserstoff-Verhältnis die Azetylenausbeute
das theoretische Maximum erreicht; aus wirtschaftlichen Erwägungen ergeben sich jedoch
praktisch obere Grenzen für die Dampfmenge. Unter optimalen Bedingungen kann die Azetylenausbeute
zwischen 25 und 40% des Gewichts der Kohlen-Wasserstoffbeschickung der Öfen liegen.
Soll als Haupterzeugnis Äthylen gewonnen werden, so wächst die Produktionskapazität eines gegebenen
Ofens mit zunehmender Zufuhr. Beispielsweise ist bei einem Druck von 1 Atmosphäre die Produktionskapazität
etwa doppelt so groß wie bei Vz Atmosphäre. Bei zu hohem Druck kann jedoch Polymerisation
und Verlust an Olefinen gegenüber höheren molekularen Verbindungen in den kühleren Teilen
der Anlage auftreten. Aus diesem Grunde wird vorzugsweise mit einem Druck zwischen 1 und 2 Atmosphären
gearbeitet.
Gas zum Verbrennen innerhalb der Öfen wird aus Abgasquellen der Anlage gewonnen und über die
Leitung 24 zugeführt.
Nach schnellem Erhitzen in der Regenerativofenanlage auf Reaktionstemperaturen von 815 bis
980° C oder höher, je nach dem gewünschten Erzeugnis, werden die gespaltenen Kohlenwasserstoffe
durch die feuerfeste Masse der Heizseite des Ofens automatisch auf etwa 482° C gekühlt, wie dies in
dem erwähnten Aufsatz beschrieben ist.
Um die Wärmeausnutzung zu verbessern, kann ein Abgasüberhitzer 25 vorgesehen sein, der den durch
die Leitung 27 eintretenden Dampf durch die über die Leitung 26 zugeführten Ofenabgase überhitzt. Die
gekühlten Abgase strömen dann durch den Auslaß 28 ab, während der überhitzte Wasserdampf durch
die Leitung 29 als Spalt- und Verdünnungsmittel mit den Gasen in Leitung 22 vermischt wird. Der
Wasserdampf verhindert eine Koksbildung an den feuerfesten Ziegeln und dient als Verdünnungsmittel
zum Herabsetzen der Polymerisation ungesättigter Verbindungen usw. Eine trockene Beschickung
würde eine merkliche Herabsetzung der Ausbeute ergeben.
Die aus dem Ofen 23 abströmenden Spaltprodukte, deren Hauptanteil je nach den Betriebsbedingungen
des Ofens Äthylen oder Azetylen ist und die zum Verhindern einer weiteren Reaktion einer Teilkühlung
unterzogen wurden, werden durch eine Leitung 30 einem Kühler und Teerabscheider 31 zugeführt.
Als Kühlmittel dient vorzugsweise Wasser, das durch die Leitung 32 zugeführt wird. Teer, Wasserdampf
und andere Verunreinigungen werden über eine Leitung 33 beseitigt.
Zusammenstellung
der Ausbeuten von Regenerativöfen
der Ausbeuten von Regenerativöfen
Erzeugnis | Kilogramm je 100 kg zur Verkokungs anlage |
Kilogramm je 100 kg zum Regenerativ- ofen |
H, | 0,71 0,96 3,09 9,25 0,30 |
0,97 1,31 4,24 12,7 0,41 |
Ct) | 30,31 1,15 0,86 12,18 8,76 0,71 2,87 1,34 |
41,6 1,58 1,18 16,7 |
CO, | 1,39 | 12,0 0,97 3,94 1,84 |
CH4 | 1,91 | |
C1Hn | ||
CH. | ||
Qf-Kohlenwasserstoffe ... Cg-Kohlenwasserstoffe ... Aromatische Verbindungen Teere |
||
H0S |
Die obigen Produkte können durch übliche Verfahren in die normalerweise verwandten Bestandteile
getrennt werden.
Gasreinigungsanlage
Das gekühlte Gas strömt von dem Teerabscheider 31 über Leitung 34 zu dem Gasgefäß 35, von wo es
nach kurzem Aufenthalt über Leitung 36 einem Kompressor 37 zuströmt. Von dem Kompressor aus
geht es über Leitung 39 und einen Kühler 40 weiter zu einer Absorptionsanlage 38. In dieser werden C5-Verbindungen
und aromatische Verbindungen als Rückstand über die Leitung 41 abgeführt, während
die reinen, am Kopf abgehenden olefinischen Gase über die Leitung 42 einem zweiten Kompressor 43
zugeleitet werden. Durch die Leitung 44 im Oberteil der Absorptionsanlage eintretendes Absorptionsöl
kann einem Ölabstreifer 45 in der Rückführleitung 46 des Abtreiberturms 13 entnommen werden. Dem
Abstreifer 45 wird durch die Leitung 47 Wasserdampf zugeführt, der mit dem Absorptionsöl in Leitung
44 über eine Zirkulationspumpe 48, einen Aufwärmer 49 und einen Austauscher 50 der Absorptionsanlage
38 zugeführt wird.
Die Rückstände der Absorptionsanlage in der Leitung 41 können teilweise dem Abtreiberturm 13 im
Rücklauf zugeführt werden, während der Rest über eine Leitung 51 der Säule 52 zugeht. Die am Kopf
der Säule 52 abgehenden Bestandteile gelangen über eine Leitung 53 zu einem Kondensator 54 und Sammelgefäß
55. Im Sammelgefäß angefallene Destillate können zum Teil im Rücklauf über Leitung 56 der
Säule 52 und zum Teil der Leitung 57 als C5- und aromatische Verbindungen zugeführt werden, während
Gase aus dem Sammelgefäß 55 sich über Lei-ίο tung 58 mit den von der Absorptionsanlage kommenden
Gasen in der Leitung 42 vereinigen. Rückstände der Säule 52 werden über die Leitung 59 mit Kühler
60 mit den über die Leitung 41 abgeführten Rückständen der Absorptionsanlage zusammengeführt.
Die am Kopf der Absorptionsanlage über die Leitung 42 abgeleiteten Gase strömen durch die Leitung
61 einer Entsäuerungsanlage 62 zu. In dieser Anlage werden saure Gase einschließlich H2S und CO2 in
beliebiger, bekannter Weise beseitigt.
ZO
Azetylen-Umwandlungs- und Fraktionieranlage
Nach Beseitigung der aromatischen Verbindungen
und sauren Gase strömen die olefinischen Gase mit
einem Hauptanteil an Äthylen und etwas Azetylen
über Leitung 63 einer Azetylen-Umwandlungsanlage
64 zu. Eine solche Anlage wird dann vorgesehen, wenn als Haupterzeugnis Äthylen gewonnen werden
soll. Die Umwandlung kann in behebiger, bekannter Weise durch Hydrieren des in den Gasen der Leitung
63 enthaltenen Azetylens zu Olefinen erfolgen. Verunreinigungen der Azetylen-Umwandlung werden bei
65 beseitigt.
Die gasförmigen Olefine gehen von der Azetylen-Umwandlungsanlage über die Leitung 66 und einen
Kompressor 67 zur Fraktionieranlage 68. Die komprimierten Gase, einschließlich eines größeren Prozentsatzes
an Äthylen im Falle der bevorzugten Ausführungsform, werden in bekannter Weise einer zwei-
oder mehrstufigen Fraktionierung unterworfen (nicht dargestellt). In einer solchen Fraktionieranlage werden
die aromatischen Verbindungen im allgemeinen als Rückstände entfernt, während die am Kopf der
Anlage abgehenden Produkte einschließlich Äthan, Äthylen, Propan, Propylen und C4-Kohlenwasserstoffe
einer Anlage zum Zerlegen in Einzel-Gasströme 69, 70, 71 und 72 zugeleitet werden, die Abgase
oder Rücklauf gase, Äthylen, Propylen und einen C4-Anteil enthalten können.
Bei einer Äthylenausbeute von 41% und einer Gesamtolefinausbeute von 65 %; vom Gesamterzeugnis des Regenerativofens sind die Hauptbetriebsbedingungen des Ofens und Turmes in der folgenden Tabelle zusammengestellt:
Bei einer Äthylenausbeute von 41% und einer Gesamtolefinausbeute von 65 %; vom Gesamterzeugnis des Regenerativofens sind die Hauptbetriebsbedingungen des Ofens und Turmes in der folgenden Tabelle zusammengestellt:
Zusammenstellung von Betriebsbedingungen für Ofen und Turm
Bezeichnung
Druck | Rückstand | Temperaturen, 0C | aus |
kg/cm2 | ein | 370 bis 425 | |
— | 150 bis 205 | 480 bis 510 | |
— | — | — | 425 |
1,40 bis 2,45 | 370 bis 410 | 480 bis 510 | 370 bis 410 |
1,05 bis 2,10 | — | 425 bis 455 | 480 |
0,07 bis 0,35 | — | 370 bis 410 | 37 |
0 bis 0,28 | 480 | ||
Heizschlange1)
Verkoker-Heizschlange2)
Kokssäule
Abtreiberturm
Regenerativofen
Kühlabschneider
*) Beschickung des Abtreiberturms.
2) Beschickung der Verkokungsanlage.
2) Beschickung der Verkokungsanlage.
Ist eine hohe Azetylenausbeute erwünscht, so kann die Reaktionstemperatur der Öfen auf einen optimalen
Temperaturbereich von 1800 bis 2200° C gebracht werden bei etwa einer halben Atmosphäre absoluten
Druckes mit hoher Wasserdampfverdünnung. Die Ausbeute an Azetylen liegt dann etwa bei 29%
für eine Gesamtausbeute an Olefinen in der Größenordnung von 58 %.
Claims (8)
1. Thermisch-regeneratives Spaltverfahren zur Herstellung von gasförmigen Olefinen und/oder
Azetylen aus schweren Kohlenwasserstoffrückständen, dadurch gekennzeichnet, daß man eine
vorerhitzte Beschickung aus schweren Kohlen-Wasserstoffen in einer Verkokungsanlage unter
milden Bedingungen von Temperatur und Druck zu festem Koks und in im wesentlichen aus Gas,
Benzin und Gasöl bestehende Dämpfe spaltet, daß man die am Kopf der Verkokungsanlage abgezogenen
Dämpfe fraktioniert, die schwersten flüssigen Bestandteile mit einem dem Heizöl entsprechenden
Siedebereich als Bodenprodukt entfernt und der Verkokungsstufe zuführt, daß man die nicht kondensierten Dämpfe aus Gas, Benzin
und Gasölen in einem Regenerativofen bei Temperaturen oberhalb 85O0C spaltet und das erhaltene
Abgas mit den ungesättigten Kohlenwasserstoffen nach üblichen Methoden in verwandte
Bestandteile trennt und diese zur Abscheidung der olefinischen Gase fraktioniert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Kohlenwasserstoffbeschickung erhitzt und dann in der erwähnten Abtreibersäule in Leichtprodukte und schweres
Heizöl zerlegt und mit den bei der Verkokung erhaltenen Produkten gemeinsam verarbeitet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die bei der Verkokung
anfallenden Dämpfe der genannten Abtreibersäule an einer Stelle unterhalb der Einführungsstelle
der genannten Kohlenwasserstoffrückstände zuführt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ausgangsmaterial
Asphalt, Teer und minderwertige schwere Rohöle verwendet.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Herstellung von
vorwiegend Äthylen die durch den Regenerativofen geführten Dämpfe auf etwa 820 bis 980° C
erhitzt.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch, gekennzeichnet, daß man zur Herstellung von
vorwiegend Azetylen die durch den Regenerativofen geführten Dämpfe auf etwa 980 bis 1250° C
erhitzt.
7. Vorrichtung zur Herstellung von Olefinen; aus schweren Kohlenwasserstoffrückständen nach
dem Verfahren der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Abtreibekolonne (13) mit
einer Zuleitung (12) für die in einem Vorerhitzer (11) erhitzten Kohlenwasserstoffrückstände, ferner
durch eine über den genannten Erhitzer mit dem Boden der Abtreibekolonne verbundene Anlage
(17) zum Verkoken des vom Boden der Kolonne abgezogenen schweren Heizöls, die mit
einer Einrichtung (19) zum Austragen des Kokses versehen ist, ferner durch eine nach dem Regenerativsystem
arbeitende Wärmespaltvorrichtung (23) und durch eine Einrichtung zum Abziehen der dampfförmigen Produkte aus der genannten
Verkokungsanlage und Einführen derselben in die genannte Wärmespaltvorrichtung, bestehend
aus einer Leitung (21) zum Abziehen der dampfförmigen Produkte aus der Verkokungsanlage und
Einführen derselben in die Abtreibekolonne (13) an einer Stelleunterhalb der Einleitungs stelle der genannten
Kohlenwasserstoffrückstände sowie einer Leitung (22) zum Abziehen der am Kopf der genannten
Kolonne auftretenden dampfförmigen Produkte und zum Einführen derselben in die genannte Wärmespaltvorrichtung sowie durch eine
Vorrichtung (31) zum Kühlen der aus der Spaltanlage abströmenden Dämpfe und durch eine übliche
Fraktionieranlage zum Abtrennen der olefinischen Gase aus dem gekühlten Gasgemisch.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmespaltvorrichtung aus
einem Hochtemperatur-Regenerativspaltofen besteht.
In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2174 196.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
109 737/409 10.61
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US482031A US2908625A (en) | 1955-01-17 | 1955-01-17 | Olefin production process |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1116212B true DE1116212B (de) | 1961-11-02 |
Family
ID=27374468
Family Applications (1)
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