DE1542530C3 - Röhrenspaltofen - Google Patents
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Description
3 4
unteren Niveau der Isolation einen Entleerungsstut- F i g. 3 zeigt Einzelheiten des unteren Teiles der
zen zum Austrag der Isolation und einer Katalysator- Reaktionsrohre und der Verbindung mit dem Sam-
füllung aufweisen. ■ melsystem. Die Sammelleitung 11 enthält eine innere
Überraschenderweise zeigt sich, daß auf eine Isolation 12. An ihr sind die Stutzen 13 mit den
Außenisolierung der Verlängerung der Reaktions- 5 Flanschen 14 befestigt. Das Isolierstück 15 ist im Inrohre
unterhalb des Ofenbodens verzichtet werden neren des Stutzens angeordnet und paßt sich in die
kann und eine Innenisolierung dieser Rohre, bei Bei- Isolation 12 der Sammelleitung ein. Den Flansch 14
behaltung ihres Außendurchmessers, ausreichend ist, verbindet das Distanzstück 16 mit der Innenisolation
um die Wandtemperatur beträchtlich abzubauen. 17 mit dem Anschlußflansch 18 des Reaktionsrohres
Eine Beibehaltung des Außendurchmessers des un- io 19. Dieses Reaktionsrohr enthält die Isolierformterhalb
des Ofenbodens befindlichen Reaktionsrohr- stücke 20, welche etwa bis zur Oberkante des Ofenteiles
zeigt sich als besonders vorteilhaft, da dadurch bodens 21 hinaufreichen. Auf dem oberen Isolationsein
schadhaftes Reaktionsrohr nach oben durch den formstück sitzt der Katalysatorträger 22 auf. Dieser
Ofenboden gezogen werden kann. ist gelocht und verhindert den Durchtritt des Kataly-
Die erfindungsgemäße Anordnung weist gegenüber 15 sators in das Innere der Gasführung. Die Entleerung
bekannten Systemen eine Vielzahl von Vorzügen auf. der Katalysatorfüllung erfolgt dadurch, daß die Di-
Durch den Wegfall der dünnen Rohrschlangen, der stanzstücke 16 entfernt und die Halterung 23 der
sogenannten Pigtails, wird der Weg des Gases von Isolierformstücke 20 gelöst wird. Diese Formstücke
den Spaltrohren zu den Sammlern so kurz wie mög- . werden dann nach unten herausgezogen, so daß der
lieh gehalten. Damit verringert sich der Druckabfall so freie Austritt des Katalysators ermöglicht wird,
im unteren Teil des Systems und damit der notwen- Eine andere Ausbildungsform wird in F i g. 4 be-
dige Energieaufwand für die Druckhaltung des Gases schrieben. Die isolierte Sammelleitung 11 ist über die
am Austritt des Röhrenofens. ebenfalls isolierten Stutzen 13 mit den unteren Rohr-
Der reduzierte Umfang und die reduzierte Länge enden 24 fest verbunden. In den Aussparungen 25
der heißgehenden Verbindungsteile zwischen gegebe- 25 der Isolation des Anschlußstutzens werden Rohre 26
nenfalls katalysatorgefülltem Reaktionsrohrteil und eingesetzt, welche in den unteren Teil des Reaktions-Sammelrohr
vermindern sowohl die Wärmeablei- rohres 24 hineinragen. Das obere Ende des Rohres
tungsfläche als auch die Störanfälligkeit der gesam- 26 weist eine Anzahl von Bohrungen auf, durch die
ten Vorrichtung. Die Absenkung der Temperatur im das Reaktionsgas ins Rohrinnere tritt. Der ringför-Verbindungsbereich
der Reaktionsrohre und Sam- 30 mige Zwischenraum zwischen dem Rohr 24 und dem
melleitungen ermöglicht die Verwendung . von Rohr 26 wird etwa bis zur Oberkante des Ofenbo-C-Stählen,
das einfachere Beherrschen der auftreten- dens mit Isolierstoff 27 gefüllt, bevor die Katalysaden
Wärmedehnungen, den Einbau von Distanzstük- torfüllung in das Reaktionsrohr eingebracht wird,
ken, insgesamt bei Gewährleistung von verbesserter Am unteren Ende des Rohres 24 befindet sich ein
Dichtheit des Systems an dieser Stelle. 35 Entleerungsstutzen 28, welcher durch den Deckel 29
Einzelheiten des Röhrenofens nach der Erfindung verschlossen wird. Zum Entleeren des Katalysators
werden nachfolgend an Hand der Fi g. 2 bis 4 darge- wird der Deckel 29, geöffnet und zunächst die Isolie-
stellt. . rung entfernt. Hierauf kann der Katalysator frei aus
Dabei zeigt die F i g. 2 das Prinzip der erfindungs- dem Reaktionsrohr austreten. Eine solche Ausfüh-
gemäßen Anordnung. Die Sammelleitungen 1, welche 40 rungsform hat den Vorteil, daß nur an den Deckeln
die Ausmauerung 2 enthalten, haben Anschlußstut- 29 also an keiner krafttragenden Verbindungsstelle
zeh3. An diese werden die Reaktionsrohre 4, die eine Undichtigkeit auftreten kann, wodurch die Si-
durch den Ofenboden 5 hindurchtreten, angeflanscht. cherheit des Betriebes erhöht wird.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Röhrenspaltofen zur indirekten Erhitzung dieser Röhrenofen drucklos betrieben wird, sind die
von spaltbaren Medien, insbesondere für die 5 Rohre nur der Temperaturbelastung ausgesetzt. Der
Spaltung von Kohlenwasserstoffen zur Gewin- deutschen Auslegeschrift ist nicht zu entnehmen, wie
nung von Synthesegas, Stadtgas und Wasserstoff die heißgehenden Rohrenden mit der Sammeleinrichmit
einer Mehrzahl von vertikalen Reaktionsroh- tung verbunden werden sollen.
ren und Sammelleitungen, wobei die Reaktions- Innenisolierte Rohrleitungen nach der USA.-Pa-
rohre an ihrem unteren Ende mit den Sammellei- io tentschrift 3 189 371 erweisen sich für Temperaturen
tungen verbunden sind, dadurch gekenn- über 500° C als nicht geeignet. Dort besteht die
zeichnet, daß die Sammelleitungen die Reak- Aufgabe darin, aggressive, unter Druck stehende
tionsrohre tragen, die Sammelleitungen unterhalb Flüssigkeiten von der drucktragenden Wand fernzu-
des Ofenbodens liegen, die Sammelleitungen eine halten und eine geeignete Rohrverbindung zu schaf-
Innenisolation aufweisen und die Reaktionsrohre 15 fen.
am unteren Ende mit einer Innenisolation verse- Weiterhin ist eine Ausführungsform bekannt, die
hen sind, die von der Anschlußstelle der Sammel- . im Prinzip der Fig. 1 entspricht. Das Verteilersy-
leitungen bis etwa zur Oberkante des Ofenbodens stern 111 wird mittels dünner Rohre 222 mit den
reicht. Reaktionsrohren 333 verbunden. Über die Rohr-
2. Röhrenofen nach Anspruch 1, dadurch ge- 20 schlangen 444 gelangt das Reaktionsprodukt in die
kennzeichnet, daß die Sammelleitungen mit den Sammelleitung 555, die in einer oder mehreren aus-Reaktionsrohren
über Distanzstücke lösbar ver- gemauerten Kammern 666 angeordnet und durch
bunden sind und die Isolierung im unteren Teil eine äußere Isolierung gegen Wärmeverlust geschützt
der Reaktionsrohre nach Entfernung der Distanz- ist. Die Reaktionsrohre werden, da die Arbeitstempestücke
herausgezogen werden kann. 25 ratur bis zu 10000C betragen kann und die Reak-
3. Röhrenofen nach Anspruch 1 und 2, da- tion unter einem Druck von 20 bis 40 atü durchgedurch
gekennzeichnet, daß sich im unteren Teil führt wird, sehr hoch beansprucht. Das gilt jedoch in
der Reaktionsrohre innerhalb der Isolation je- gleichem Maße auch für das Sammelsystem. Aus dieweils
ein Rohr zur Durchleitung des Reaktions- sem Grunde war man bisher gezwungen, sowohl die
. gases befindet. 30 Reaktionsrohre über ihre ganze Länge als auch die
4. Röhrenofen nach Anspruch 1 und 3, da- Rohrschlangen zwischen den Rohren und der Samdurch
gekennzeichnet, daß die Reaktionsrohre melleitung und die Sammelleitung selbst aus hochleam
unteren Niveau der Isolation einen Entlee- giertem Stahl herzustellen.
rungsstutzen zum Austrag der Isolation und einer Dabei muß die Wärmedehnung der Sammelleitung
Katalysatorfüllung aufweisen. 35 und der Verbindungsrohre ausreichend berücksichtigt
werden. Insbesondere bereiten die Sammelleitungen bei der Herstellung und Montage sowie bei Re-
paraturen Schwierigkeiten. Ferner sind die dazu verwendeten Stähle wegen ihres austenitischen Gefüges
40 empfindlich gegen schnellen Temperaturwechsel.
Die Erfindung betrifft einen Röhrenspaltofen zur Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den
indirekten Erhitzung von spaltbaren Medien, insbe- Einsatz hochnickellegierter Stähle zu mindern, Wärsondere
für die Spaltung von Kohlenwasserstoffen medehnungen weniger wirksam werden zu lassen und
zur Gewinnung von Synthesegas, Stadtgas und Was- Druckverluste ebenfalls zu mindern,
serstoff mit einer Mehrzahl von vertikalen Reak- 45 Es wurde nun gefunden, daß die mit den bekanntionsrohren. Vornehmlich richtet sie sich auf solche ten Ausführungsformen verbundenen Nachteile verÖfen, in denen die Spaltung bei hohen Drücken und mieden werden können, wenn die Sammelleitungen hohen Temperaturen durchgeführt wird. die Reaktionsrohre tragen, die Sammelleitungen un-Es sind eine Vielzahl von Röhrenspaltofen be- terhalb des Ofenbodens liegen, die Sammelleitungen kannt, bei denen die Reaktionsrohre im Feuerraum 50 eine Innenisolation aufweisen und die Reaktionsin Form von Registern oder Bündeln angeordnet rohre am unteren Ende mit einer Innenisolation versind. Die Rohre selbst können dabei zur Steuerung sehen sind, die von der Anschlußstelle der Sammelder chemischen Reaktion Füllkörper oder Katalysa- leitungen bis etwa zur Oberkante des Ofenbodens toren enthalten. Bei der Benutzung von einfachen reicht.
serstoff mit einer Mehrzahl von vertikalen Reak- 45 Es wurde nun gefunden, daß die mit den bekanntionsrohren. Vornehmlich richtet sie sich auf solche ten Ausführungsformen verbundenen Nachteile verÖfen, in denen die Spaltung bei hohen Drücken und mieden werden können, wenn die Sammelleitungen hohen Temperaturen durchgeführt wird. die Reaktionsrohre tragen, die Sammelleitungen un-Es sind eine Vielzahl von Röhrenspaltofen be- terhalb des Ofenbodens liegen, die Sammelleitungen kannt, bei denen die Reaktionsrohre im Feuerraum 50 eine Innenisolation aufweisen und die Reaktionsin Form von Registern oder Bündeln angeordnet rohre am unteren Ende mit einer Innenisolation versind. Die Rohre selbst können dabei zur Steuerung sehen sind, die von der Anschlußstelle der Sammelder chemischen Reaktion Füllkörper oder Katalysa- leitungen bis etwa zur Oberkante des Ofenbodens toren enthalten. Bei der Benutzung von einfachen reicht.
Rohren werden diese im Feuerraum vertikal an- 55 Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung
geordnet, um einen leichteren Austausch der Rohr- werden die Sammelleitungen mit den Reaktionsrohfüllung
zu ermöglichen. Die Rohre können dabei so- ren über Distanzstücke lösbar verbunden und die
wohl an ihren oberen als auch an ihren unteren En- Isolierung im unteren Teil der Reaktionsrohre kann
den gelagert sein. Es ist aber auch bekannt, die zur Auswechslung des in den Reaktionsrohren entRohre
entweder nur an ihrem oberen Ende aufzu- 60 haltenen Katalysators oder der Füllkörper nach Enthängen,
oder nur an ihrem unteren Ende zu lagern fernung der Distanzstücke herausgezogen werden,
und im übrigen frei in den Feuerraum hineinragen zu Um eine lange Lebensdauer der Isolierung zu gelassen. Beide Anordnungen ermöglichen es beispiels- währleisten, wird zweckmäßigerweise im unteren weise, die temperaturbedingten Wärmespannungen Ende der Reaktionsrohre innerhalb der Isolation jezu vermeiden. Das Reaktionsmedium wird den Reak- 65 weils ein Rohr zur Durchleitung des Reaktionsgases tionsrohren über ein Verteilersystem zugeführt und vorgesehen.
und im übrigen frei in den Feuerraum hineinragen zu Um eine lange Lebensdauer der Isolierung zu gelassen. Beide Anordnungen ermöglichen es beispiels- währleisten, wird zweckmäßigerweise im unteren weise, die temperaturbedingten Wärmespannungen Ende der Reaktionsrohre innerhalb der Isolation jezu vermeiden. Das Reaktionsmedium wird den Reak- 65 weils ein Rohr zur Durchleitung des Reaktionsgases tionsrohren über ein Verteilersystem zugeführt und vorgesehen.
an ihrem Ende über ein Sammelsystem wieder abge- Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erzogen,
findung besteht darin, daß die Reaktionsrohre am
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EGA | New person/name/address of the applicant |