DE1542530A1 - Roehrenspaltofen - Google Patents

Roehrenspaltofen

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DE1542530A1 DE19661542530 DE1542530A DE1542530A1 DE 1542530 A1 DE1542530 A1 DE 1542530A1 DE 19661542530 DE19661542530 DE 19661542530 DE 1542530 A DE1542530 A DE 1542530A DE 1542530 A1 DE1542530 A1 DE 1542530A1
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    • C10G9/14—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils in pipes or coils with or without auxiliary means, e.g. digesters, soaking drums, expansion means
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Description

14 COk FRIEDRICH UHOE GMBH, DORTMUND P 15 42 ,53 C
ROH RENS PALTO FEN I 0 4 2 5 3 0
Die Erfindung betrifft einen Röhrenspaltofen zur indirekten Erhitzung von spaltbaren Medien, insbesondere für die Spaltung von Kohlenwasserstoffen zur Gewinnung von Synthese- oder Stadtgas. Vornehmlich richtet sie sich auf solche öfen, in denen die Spaltung bei hohen Drücken und hohen Temperaturen durchgeführt werden.
Es sind eine Vielzahl von Röhrenspaltofen bekannt, bei denen die Rohre im Feuerraum in Form von Registern oder Bündeln angeordnet i sind. Die Rohre selbst können dabei zur Steuerung der chemischen Reaktion Füllkörper oder Katalysatoren enthalten» Bei der Benutzung von einfachen Rohren werden diese im Feuerraum vertikal angeordnet, um einen leichteren Austausch der Rohrfüllung zu ermöglichen. Die Rohre können dabei sowohl an ihren oberen als auch an ihren unteren Enden gelagert sein. Es ist aber auch bekannt, die Rohre entweder nur an ihrem oberen Ende aufzuhängen, oder nur an ihrem unteren Ende zu lagern und frei in den Feuerraum hineinragen zu lassen. Beide Anordnungen ermöglichen es beispielsweise, die temperaturbedingten Wärmespannungen zu vermeiden. Das Reaktionsmedium wird den Spaltrohren über ein Verteilereyatem zugeführt und an ihrem Ende über ein Sammelsystem wieder abgezogen. Es ist eine Ausführungsform bekannt» die im Prinzip der Figur 1 ent- ' spricht.
Das Verteilersystem (1) wird mittels dünner Rohre (2) mit den Spaltrohren (3) verbunden. Ober die Rohrschlangen Cf.) gelangt das Reaktionsprodukt in die Sammelleitung (5), die in einer oder mehreren ausgemauerten Kammern (6) angeordnet und durch eine äußere Isolierung gegen Wärmeverlust geschützt ist. Die Spaltrohre sind, da die Arbeitstemperatur bis zu looo betragen kann und die Reaktion unter einem Druck von 2o - Ho atü durchgeführt wird, sehr hoch beansprucht. Das gilt jedoch in gleichem Maße auch für das Sammelsystem. Aus diesem Grunde war man bisher gezwungen, sowohl die Spaltrohre über ihre ganze Länge als auch die Rohrschlangen zwischen den Spaltrohren und der Sammelleitung und die Sammelleitung selbst aus hochlegiertem Stahl herzustellen.
nmamkL 009820/U03
BAD OWQlNM
FRIEDRICH UHDE GMBH, DORTMUND
Dabei muß die Wärmedehnung der Sammelleitung und der Verbindungsrohre ausreichend berücksichtigt werden. Insbesondere bereiten die Sammelleitungen bei der Herstellung und Montage, sowie bei Reparaturen Schwierigkeiten. Ferner sind die dazu verwendeten Stähle wegen ihres austenitischen Gefüges empfindlich gegen schnellen Temperaturwechsel.
Es wurde nun gefinden, daß die mit den bekannten Ausführungsformen verbundenen Nachteile vermieden werden können, wenn man die Reaktionsrohre, welche senkrecht in den Feuerraum hineinragen, unmittelbar mit den Sammlern, die unterhalb des Ofens liegen, fest verbindet, so daß Rohre und Sammler ein steifes System bilden und die Sammelleitungen, sowie die unteren Enden der Spaltrohre innenseitig bis etwa zur oberen Kante des Ofenbodens isoliert. Die erfindungsgemäße Anordnung weist gegenüber dem bekannten System eine Vielzahl von Vorzügen auf. Durch den Wegfall der Pigtails wird der Weg des Gases von den Spaltrohren zu den Sammlern so kurz wie möglich gehalten. Damit verringert sich der Druckabfall im unteren Teil des Systems und damit der Energieaufwand, Da der unter dem Ofenboden liegende Teil des Systems innenseitig isoliert ist, wird die Verwendung von C-Stählen möglich und die Wärmedehnung wesentlich herabgesetzt.
Einzelheiten des Röhrenofens nach der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren 2 - U dargestellt.
Dabei zeigt Figur 2 das Prinzip der erfindungsgemäßen Anordnung. Die Sammelleitungen (1), welche die Ausmauerung (2) enthalten, haben Anschlußstutzen (3). An diese werden die Reaktionsrohre (U), die durch den Ofenboden (5) hindurchtreten, angeflanscht,
Figur 3 zeigt Einzelheiten des unteren Teiles der Reaktionsrohre und der Verbindung mit dem Sammelsystem, Die Sammelleitung (11) enthält eine innere Isolation (12). An ihr sind die Stutzen (13) mit den Flanschen (IU) befestigt. Das Isolierstück (15) ist im Inneren des Stutzens angeordnet und paßt sich in die Isolation (12) der Sammelleitung ein. Den rianech ( IU ) verbindet das Distanzstück (16) mit der Innenisolation (17) und dem Anschlußflansch (18) des Reaktionsrohres (19). Dieses Reaktionsrohr enthält die Isolier-
Q09 82Q/U03 -3-
FRIEDRiCh UHDE GMBH, DORTMUND ** * "**
formstücke (2o) ,welche etwa bis zur Oberkante t;3 O fü η bode ns (21) hinaufreichen. Auf dem oberen Isolatl:.;i3fc: mstüci-; sitzt der Katalysator-Träger (22) auf. Dieser ist ge loch τ ^vJ varhin,-dert den Durchtritt des Katalysators in das Innere der· Gasführung, Die Entleerung des Katalysators erfolgt dachsre/: > daE eilst Dist&riastücke (16) entfernt und die Halterung (23) tisi !:->] ierici-msti.Ic.ke (2o) gelöst wird"; Diese Formstücke werden dann na ei unten herausgezogen, so daß der freie Austritt des Katalysators ^wOg Ii ent wird.
Eine andere Ausbildungsform wird in Figur 4 besciii ic"-"tr:,, Die isolierte Sammelleitung (11) ist über die ebenfalls isolierten Stutzen (13) mit den unteren Rohrenden (21O fest verbunden. In den Aussparungen (25) der Isolation des Anschlußstutzens warden Rohre (26) eingesetzt ι welche in den unteren Teil des Reaktionsrohres (24) hineinragen. Das obere Ende des Rohres (26) weist eine Anzahl von Bohrungen auf, durch die da3 Reaktionsgas ins Rohrinnere tritt. Der ringförmige Zwischenraum zwischen dem Rohr (21O und dem Rohr (26) wird etwa bis zur Oberkante des Ofenbodens mit Isolierstoff (27) gefüllt, bevor die Katalysatorfüllung in dae Reaktionsrohr eingebracht wird. Am unteren Endf des Rohres (21O befindet sich ein Entleerungsstutzen (28), welcher durch den Deckel (29) verschlossen wird. Zum Entleeren des Katalysators wird der Deckel (29) geöffnet und zunächst die Isolierung entfernt. Hierauf kann der Katalysator frei aus dem Reaktionsrohr austreten. Eine solche Ausführungsform hat den Vorteil, daß nur an den Deckeln (29), also an keiner krafttragenden Verbindungsstelle eine Undichtigkeit auftreten kann, wodurch die Sicherheit des Betriebes erhöht wird.
Es ist selbstverständlich möglich, die Spaltrohre als Doppelrohre bzw. Haarnadelrohre auszubilden oder mehrere Rohre zu Rohrregistern zusammenzufassen. Schließlich ist es möglich, die Verteilunge- und Sammelleitungen solcher Rohrregister geneigt anzuordnen und damit ein kontinuierliches oder chargenweises Auswechseln des Katalysators zu ermöglichen.
MDOMlNM. ββ8ί20/

Claims (1)

1 547510
FRIEDRICH UHOE GMBH, DORTMUND IJ^JJU
ΓΥ-ΤΕί.'Τ ANSPRÜCHE
1.) !·',.'.urenoi en zur indirekten Erhitzung vor; :? pe It bare η Medien, in=,'resoi.de:.-. für dio Spaltun- von Kohlenwasserstoffe ζ-λτ ^ewinnunj» von Synthesefaser., Stadtgas und Viasserstoff, c ■-?.;. den die Reaktionsrotire nur an ihrem unteren Ende pel.u7~r'~ sin-; und in vertikaler Anordnung frei in den feuerraum hinoinra:·=■?.:>. dadurch ^exennzeichnüt. , daß die Reaktionsrohr;; nit deri '■· .· :·· r.el Le itunrei'i, die unterhalb des ^f ens lie~<.?n, derart fee': var- ;-ur:dei: sind, daß Rohre und Sannler ein steifes Syi/. t:e:.-: ij .11 ■.; ^. π v wobei die Sar.r>ler die Rohre trafen, und cia(i die Sarre Ue .1 r uni'.en, sowie die unteren Enden der Spaltrohre bis etwa zur Oberkante des Ofenbodens eine Innenisolation aufweisen.
7.) FCinranofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, c'.a;1 .-.;io Sanmelleitunj'en mit den Reaktionsrehren über ein Distar.;;st'lcklösbar verbunden sind und die Isolierung ivn unteren Teil der Rea.-.tions**ohre zur Auswechslung des in den 57^aKt ionsrohren ent· haltenen Katalysators oder der Füllkörper nach Entfernung der Distanzstücke abpezo^en werden kann.
3.) Röhrenofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daP sich im unteren Teil der Reaktionsrohre jeweils ein "ohr zur Durchleitun: des Reaktionsp.ases befindet.
u,) Föhrenofen nach Anspruch 3, dadurchgekennzeichnet, daß der Faun zwischen Reaktionsrohr und Gasleitungsrohr durch eine Isolation ausgefüllt ist.
5.) Röhrenofen nach Anspruch U1 dadurengekennzeichnet, daß das Reaktionsrohr an unteren Niveau der Isolation einen Entleerunp.sstutzen zun Austrap, der Isolation und des Katalysators aufweist.
6.) Röhrenofen nach einer, der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daft die Spaltrohre als Doppelrohre, bzw. Haarnadelrohre ausgebildet sind.
7.) 5<'\;hrt-;nofen nach einem .der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß -ι 3h re re !fohro zr Rohrre pi stern ::usamment'efaßt ε; inc'.
GG982O/ 1 A03
BAD ORIGINAL
FRIEDRICH UHDE GMBH, DORTMUND i Ο^ΔΌΟΰ -Z-
8.) Röhrenofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen und unteren Verbindungsrohre der Rohrregister gegen die Horizontale geneigt sind und an der höchsten Stelle des oberen Ver(bindungsrohres eine Vorrichtung zum Nachfüllen des Katalysators, sowie an der tiefsten Stelle des unteren Verbindungsrohrea eine Vorrichtung zum Abzug des Katalysators angeordnet ist.
009820/ U03
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