DE1568953A1 - Process for thermal cracking of hydrocarbon feeds - Google Patents

Process for thermal cracking of hydrocarbon feeds

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DE1568953A1
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Julian Newman
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G9/00Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G9/14Thermal 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
    • C10G9/16Preventing or removing incrustation
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    • Y10S585/00Chemistry of hydrocarbon compounds
    • Y10S585/8995Catalyst and recycle considerations
    • Y10S585/901Catalyst and recycle considerations with recycle, rehabilitation, or preservation of solvent, diluent, or mass action agent

Description

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THE LIJMMtJS COMPANY,
385 Madison Avenue, New York, New York 10017 (V.St.A.)
THE LIJMMtJS COMPANY,
385 Madison Avenue, New York, New York 10017 (V.St.A.)

Verfahren zum thermischen Kracken von Kohlenwasserstoff beschickungenProcess for the thermal cracking of hydrocarbon feedstocks

Die Erfindung richtet sich allgemein auf die umwandlung von Kohlenwasserstoffen und insbesondere auf ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Äthylen aus derartigen Kohlenwasserstoffen. Das Verfahren gemäß der Erfindung zeichnet sich durch höhere Umwandlungsraten, geringere Verkokung, größere Äthylenbildung und einen wirtschaftlicheren Betrieb, einschließlich geringerer Betriebsstillstandszeiten, aus.The invention is generally directed to conversion of hydrocarbons and in particular to an improved process for the production of ethylene such hydrocarbons. The procedure according to the Invention is characterized by higher conversion rates, lower coking, greater ethylene formation and a more economical operation, including less downtime.

Das Verfahren gemäß der Erfindung umfaßt insbesondere folgende Maßnahmen: Vermischung der Kohlenwasserstoffeechikkung sit zurückgeführtem Propylen und Verdünnungswasserdampf, Durcherfcz des Gemische durch einen Fysolyeeerhitzer in nichtThe method according to the invention comprises in particular the following measures: Mixing of the hydrocarbons With recycled propylene and dilution water vapor, the mixture is not passed through a polyhydric heater

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mehr als einer Sekunde, Abziehen des ausfließenden Materials "bei einer Temperatur von mindestens etwa 8160C und Kühlen des Materials auf unter etwa 538°C, Abtrennen von Äthylen und Propylen und Bückführung mindestens eines Teils des Propylene· Die rasche Erhitzung in einer kurzen Aufenthaltsoder Verweilzeit erfordert einen wesentlich gesteigerten Wärmefluß in dem Pyrolyseerhitzer·more than one second, withdrawal of the effluent material "at a temperature of at least about 816 0 C and cooling the material to below about 538 ° C, separating ethylene and propylene and Bückführung least a portion of Propylene · The rapid heating in a short stay or Residence time requires a significantly increased heat flow in the pyrolysis heater

Bei der Krackung von Kohlenwasserstoffbeschickungen, z.B. einer rohen Naphtha, für die Erzeugung von Äthylen werden unvermeidlich beträchtliche Mengen an Propylen erzeugt. Wenn auf dem Markt kein Bedarf nach Propylen selbst besteht, war es üblich, diese Fraktion der gekrackten Naphtha entweder als Heizgas zu verbrennen oder in eine Hydrieranlage zu leiten. Aus letzterer wird ein Propanprodukt abgezogen und dieses wird gewöhnlich in einem besonderen Ofen unter derart geregelten Bedingungen gekrackt, daß eine Maximalmenge an Äthylen erzeugt wird. Eine Bückführung von Propylen zu dem Naphthakrackof en war auf sehr kleine Mengen beschränkt oder wurde im den meisten lallen vollständig vermieden, und zwar wegen der hierdurch verursachten erhöhten Verkokung in den Ofenrohren und der damit einhergehenden Verkürzung der Ofenbetriebeperioden·In the cracking of hydrocarbon feeds, e.g. a crude naphtha, for the production of ethylene considerable amounts of propylene are inevitably required generated. When there is no need in the market for propylene itself, it has been common practice to use this fraction of cracked naphtha either burned as heating gas or fed into a hydrogenation plant. A propane product is withdrawn from the latter and this is usually in a special Kiln cracked under controlled conditions such that a maximum amount of ethylene is produced. A reduction of Propylene to the naphtha cracking furnace was limited to very small amounts or was for the most part completely avoided because of the increased amounts it caused Coking in the stove pipes and the associated Shortening the furnace operating periods

Sie Umwandlungirate eiser Naphthabeechickung bei einem pyroly ti sehen Krackverfahren steigt mit zunehmender Temperatur. Aadererseitg unterliegen bei den Temperaturen,They convert rates of ice naphtha feed A pyroly ti see cracking process increases with increasing temperature. Aadererseitg are subject to the temperatures

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wo zumindest ausreichende Umwandlungen eintreten, d.h., bei Temperaturen von etwa 76O0O, die Reaktionsprodukte Polymerisations- und Kondensationsreaktionen, und diese Reaktionen sind stark exotherm. Eine kurze Verweilzeit bei Reaktionstemperatur wird demgemäß bevorzugt. Eine Verdünnung des Einsatzmaterials mit Wasserdampf verringert den Kohlenwasserstoffpartialdruck und senkt die Koksbildung; eine Verdünnung von etwa JO - 50 % ist in der Praxis üblich. Weiterhin dient Wasserdampf dazu, die Lineargeschwindigkeit der Kohlenwasserstoff be Schickung bei dem Höchstwert für die gewünschte Umwandlung zu halten, wodurch die Bildung von Kohlenstoff und das Eintreten anderer Sekundärreaktionen verringert wird. Eine rasche Abkühlung oder Abschreckung auf eine Temperatur unter etwa 5380C außerhalb des Ofens, zur Verhinderung von Polymerisationsreaktionen, ist daher übliche Praxis.where at least sufficient conversions occur, ie, at temperatures of about 76O 0 O, the reaction products are polymerization and condensation reactions, and these reactions are strongly exothermic. A short residence time at the reaction temperature is accordingly preferred. Dilution of the feed with water vapor lowers the hydrocarbon partial pressure and lowers coke formation; a dilution of about JO - 50 % is usual in practice. Furthermore, water vapor serves to maintain the linear velocity of the hydrocarbon feed at the maximum value for the desired conversion, thereby reducing the formation of carbon and the occurrence of other secondary reactions. Rapid cooling or quenching to a temperature below about 538 ° C. outside the furnace to prevent polymerization reactions is therefore common practice.

Die Umwandlung der Naphtha zeigt an, wie viel von dem Einsatzmaterial reagiert, jedoch enthalten die Reaktionsprodukte eine Vielzahl von Verbindungen im Bereich von leichten Enden bis zu Teeren und Aromaten, und die Reaktionsprodukte umfassen, wie vorstehend erwähnt, auch beträchtliche Mengen an Propylen. Eine hinreichende Selektivität der Reaktion in Richtung auf eine Erzeugung des gewünschten Produkts ist daher sehr wichtig. Ein Krackverfahren, das mehr Äthylen und weniger Propylen erseugt und die vorstehend erwähnten Verkokungsschwlerigkeiten vermeidet, bringt daher wesentlicheThe conversion of the naphtha indicates how much of the feed is reacting, but the reaction products contain it a variety of compounds ranging from light ends to tars and aromatics, and the reaction products as noted above, also include substantial amounts of propylene. Sufficient selectivity of the reaction towards producing the desired product is therefore very important. A cracking process that uses more ethylene and less propylene and the aforementioned coking difficulties avoids, therefore brings essentials

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technische und wirtschaftliche Vorteile mit sich und es besteht ein ausgeprägtes Bedürfnis nach einem derartigen Verfahren. technical and economic advantages with them and there is a pronounced need for such a process.

Die Hauptaufgabe der Erfindung liegt demgemäß in der Angabe eines Verfahrens zur Umwandlung von Kohlenwasserst off be Schickungen, das technisch wirksamer und wirtschaftlicher arbeitet, als bisher bekannte Arbeitsmethoden. Insbesondere bezweckt die Erfindung die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von Äthylen, bei dem die Gesamtmenge an erzeugtem Äthylen für eine gegebene Umwandlung größer ist, als das bisher möglich war, und die Angabe einer Arbeitsweise zur Erhöhung der Ausbeute an Äthylen und zur Verringerung der Nettopropyienerzeugung ohne Erhöhung der Koksbildung. The main object of the invention is accordingly to provide a process for the conversion of hydrocarbons off be consignments that are technically more effective and more economical works than previously known working methods. In particular, the invention aims to provide a method for the production of ethylene in which the total amount of ethylene produced for a given conversion is greater is, as was previously possible, and the specification of a procedure to increase the yield of ethylene and to reduce the net propylene production without increasing the coke formation.

Gemäß der Erfindung wird Äthylen durch Pyrolyse in einem Krackofen nach einer Arbeitsweise erzeugt, bei der praktisch die Gesamtmenge des gebildeten Propylene direkt zu dem Krackofen zurückgeführt warden kann, ohne daß eine rasche Verkokung der Verfahrensrohre eintritt.According to the invention, ethylene is produced by pyrolysis in a cracking furnace according to a procedure in which practically all of the propylene formed can be returned directly to the cracking furnace without any rapid coking of the process pipes occurs.

Weitere Merkmale und technische Vorteile des Verfahrens gemäß der Erfindung gehen aus der nachstehenden Er-. läuterung einer Ausführungsform hervor.Further features and technical advantages of the method according to the invention emerge from the following description. purification of an embodiment.

Die Wirksamkeit einer gegebenen Krackbehandlung ist abhängig von einer Anzahl von Faktoren, deren wichtigste die Aufenthalts- oder Verweilzeit, die Gaeauslaßtemperatur, The effectiveness of a given cracking treatment depends on a number of factors, the most important of which are the residence time, the gas outlet temperature,

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der Wärmefluß und das Wasserdampf/Kohlenwasserstoff-Verhältnis sind. Die Betriebswirksamkeit wird nach dem Ithylenausbringen für eine gegebene Energiezuführung beurteiltethe heat flux and the water vapor / hydrocarbon ratio are. The operational efficiency is assessed according to the ethylene output for a given energy supply

Während auf dem Fachgebiet aufgrund der bisherigen Kenntnisse zu erwarten war, daß eine höhere Energiezuführung (d.h. ein höherer Wärmefluß), eine kürzere Verweilzeit und eine höhere Auslaßgastemperatur die Umwandlung erhöhen wird, war weiterhin zu erwarten, daß der thermische Wirkungsgrad und die Selektivität abnehmen werden.While in the specialist field based on previous knowledge it was to be expected that a higher energy supply (i.e. higher heat flux), shorter residence time and higher outlet gas temperature will increase the conversion, it was also to be expected that the thermal efficiency and the selectivity would decrease.

Die Erfindung beruht zumindest zum Teil auf der !feststellung, daß bei einem sehr stark erhöhten Wärmefluß und einer noch stärkeren Verringerung der Verweilzeit die Umwandlung etwas zunimmt, wie das zu erwarten war, aber im Gegensatz zu den Erwartungen die Selektivität in Richtung auf eine Bildung^ron Äthylen ebenfalls ansteigt· Weiterhin wurde gefunden, daß eine verbesserte Äthylenausbeute ohne irgendeine Zunahme der Verkokung und eine Gewinnung be trächtlicher Mengen an Benzol erreicht werden kanu, wenn man bis zu 100 % der gewonnenen Fropylenfraktion in das Einsatzmaterial zurückführt. Dabei wird das zurückgeführte Propylen, dessen Menge bis zu 25 % und Vorzugsweise etwa 10 - 20 # der vereinigten Beschickung beträgt, teilweise zu Äthylen und teil weise zu Benzol umgewandelt. In dieser Weise können die Äthylenauebeuten bis xu 10 % gesteigert und beträchtliche Mengen an Benzol gewonnen werden. Gleichzeitig fällt die The invention at least partly based on the! Fixed position that greatly increased heat flow and an even greater reduction in the residence time, the conversion increases at a slightly, as was expected, but in contrast to the expectations of the selectivity towards formation ^ Ethylene also increases · Furthermore , it has been found that improved ethylene yield without any increase in coking and recovery of substantial amounts of benzene can be achieved by recycling up to 100 % of the propylene fraction recovered into the feed. The recycled propylene, the amount of which is up to 25 % and preferably about 10-20 # of the combined feed, is partly converted to ethylene and partly to benzene. In this way, the ethylene yields can be increased by up to 10 % and considerable amounts of benzene can be obtained. At the same time it falls

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Notwendigkeit zur Anordnung einer gesonderten Hydrieranlage und eines Krackofens zur Verarbeitung und Beseitigung der Propylenfraktion fort.Need to arrange a separate hydrogenation plant and cracking furnace for processing and disposal of the Propylene fraction continued.

Das Verfahren gemäß der Erfindung kann beispielsweise durchgeführt werden, indem man ein rohes Haphtha-Propylengemisch in einen Pyrolyseerhitzer einführt und eine Verweilzeit von etwa 0,4 - 0,6 Sekunden, im Gegensatz zu einer Verweilzeit von 2,4 oder 2,5 Sekunden in herkömmlichen Anlagen, einhält. Der Wärmefluß zu den Bohren beträgt etwa 54.000 - 109.000 kcal/h je m2 Hohroberfläche (20.000 - 40.000 BTU/hr/ft ), im Gegensatz zu einem Wärmefluß von 13.000-40.000 kcal/h/m , wie er gewöhnlich angewendet wird. Diese Angaben gelten für Bohre von ungefähr 7*5 bis 15»2 ca Außendurchmesser. Die Gasauslaßtemperatur ist etwa 38°C höher als normal, d.h. 816 - 8710O. Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung beträgt also die Verweilzeit etwa ein Fünftel der bei herkömmlichen Verfahren angewendeten Verweilzeit und der Wärmefluß ist zwei- bis sechsmal größer. Diese Änderungen der Betriebsbedingungen führen zu einer sowohl technisch wirksameren als auch wirtschaftlicheren Betriebsweise. Die Selektivität in Richtung auf die Bildung von Ithylen bei einerν gegebenen Umwandlung steigt an. Bei des Verfahren gemäß der Erfindung wird mehr Brennstoff verbraucht, die Energie kann jedoch weitgehend in Wärmeaustauschern hinter der Pyrolyse zurückgewonnen werden·The process according to the invention can be carried out, for example, by introducing a crude haphtha-propylene mixture into a pyrolysis heater and having a residence time of about 0.4-0.6 seconds, as opposed to a residence time of 2.4 or 2.5 seconds in conventional systems. The heat flow to the drilling is about from 54,000 to 109,000 kcal / h per m 2 Hohroberfläche (from 20,000 to 40,000 BTU / hr / ft), as opposed to a heat flux of 13,000 to 40,000 kcal / h / m, as commonly applied. This information applies to bores with an outer diameter of approximately 7 * 5 to 15 »2 approx. The gas outlet temperature is about 38 ° C higher than normal, ie 816-871 0 O. In the method according to the invention, the residence time is about one fifth of the residence time used in conventional methods and the heat flow is two to six times greater. These changes in operating conditions lead to a more technically effective as well as more economical mode of operation. The selectivity towards the formation of ethylene for a given conversion increases. In the process according to the invention, more fuel is consumed, but the energy can largely be recovered in heat exchangers after the pyrolysis.

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Das Verfahren gemäß der Erfindung bringt weiterhin technische und wirtschaftliche Vorteile hinsichtlich der Ausbildung und Wartung des Pyrolyseofens mit sich. Während bei vergleichbarer Kapazität ein herkömmlicher Pyrolyseerhitzer beispielsweise eine Verfahrensschlange von 206 m benötigt, kann ein Pyrolyseerhitzer zur Verwendung im Verfahren gemäß der Erfindung infolge des höheren Wärmeflusses und der kürzeren Verweilzeiten mit einer Schlange von nur 61 m auskommen.The method according to the invention brings further benefits technical and economic advantages in terms of training and maintenance of the pyrolysis furnace with it. While with a comparable capacity, a conventional pyrolysis heater, for example, a process line of 206 m a pyrolysis heater may be required for use in the process according to the invention due to the higher heat flux and shorter residence times with a snake of only 61 m manage.

Es wurde weiter gefunden, daß einhergehend mit einer erhöhten Selektivität in Richtung auf eine Äthylenerzeugung die Bildung von Koks oder Koks bildenden Materialien beträchtlich verringert wird. Dies macht es möglich, einen gegebenen Ofen über längere Zeiträume in Betrieb zu halten. Die Gründe für diese Erscheinung sind im einzelnen nicht genau bekannt, es kann jedoch angenommen werden, daß die höhere Verfahrensgastemperatur primäre gegenüber sekundären Reaktionen begünstigt, was naturgemäß die Koksbildungsreaktionen verringert, Weiterhin begünstigt die hohe Temperatur eine Reaktion von gebildetem Koksjaait dem Verdünnungswasserdampf. Es ist ein wesentliches Merkmal des Verfahrens gemäß der Erfindung, daß der zurückgeführte Propylenstrom, der die Ithylenausbeute erhöht und Benzol erzeugt, offensichtlich die Koksbildung nicht begünstigt.It has also been found that this goes hand in hand with an increased selectivity in the direction of ethylene production the formation of coke or coke-forming materials is considerably reduced. This makes it possible to have a to keep the given furnace in operation for longer periods of time. The reasons for this phenomenon are not detailed well known, but it can be assumed that the higher process gas temperature is primary versus secondary Favors reactions, which naturally reduces the coke formation reactions. Furthermore, the high temperature favors a Reaction of the formed coke with the dilution water vapor. It is an essential feature of the procedure according to the Invention that the recycled propylene stream, which increases ethylene yield and produces benzene, is evident does not favor coke formation.

Es könnte erwartet werden, daß die Verfahrensdurchführung bei höherer Temperatur und über längere Betriebs- · It could be expected that the process would be carried out at higher temperatures and over longer periods of operation.

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laufe die Lebensdauer der Rohre wesentlich verringern würde, und zwar wegen der nachteiligen Einflüsse von Wärmeschwankungen, ausgehend von der höheren Temperatur, auf die Mikrostruktur des Rohrmaterials. Wenngleich dies wohl der Fall wäre, sofern herkömmliche Rohrreinigungsmethoden angewendet werden müßten, ist dieser Gesichtspunkt für das Verfahren gemäß der Erfindung ohne Bedeutung; die erfindungsgemäß vorgesehene Betriebsweise im Temperaturbereich von 816 - 871 °C ermöglicht die Anwendung einer neuartigen Rohrreinigungsmethode, die im Gegenteil nicht zu einer Verkürzung sondern zu einer Verlängerung der Rohrlebensdauer führt. Diese Reinigungsmethode bildet ein weiteres Merkmal der Erfindung und umfaßt die nachstehenden Arbeitsstufen:running would significantly reduce the service life of the pipes, because of the adverse effects of thermal fluctuations, starting from the higher temperature, on the microstructure of the pipe material. Although this would probably be the case if conventional drain cleaning methods were used would have to be, this aspect is of no importance for the method according to the invention; the one provided according to the invention Operation in the temperature range of 816 - 871 ° C enables the use of a new type of pipe cleaning method, which, on the contrary, does not lead to a shortening but to an extension of the service life of the pipe. These Cleaning method forms another feature of the invention and includes the following work stages:

Ohne Löschen oder Drosseln der Brenner des Erhitzers werden die Einsatzgas- und Rückführströme abgestellt, so daß nur noch Wasserdampf durch den Erhitzer strömt» Es kann ein Anstieg der Wasserdampftemperatur auf etwas über 9820C zugelassen werden, und die Temperatur an der Haut des Metallrohrs wird im Bereich von etwa 380C um diese Temperatur liegen. Bei 982°C+ laufen die Wasserdampf-Koks-Reaktionen rasch ab und nach einer kurzen Zeitspanne sind die Rohre sauber. Natürlich wird während dieses Zeitraums der aastretende Wasserdampf abgeleitet und das erzeugte Wassergas wird entweder abgeblasen oder gewonnen, je nach den ErfordernissenWithout deleting or throttling the burner of the heater is turned off, the feed gas and recycle streams, so that only water vapor flows through the heater "It may be an increase in water vapor temperature will be admitted to a little over 982 0 C, and the temperature on the skin of the metal pipe is in the range of about 38 ° C. around this temperature. At 982 ° C + the steam-coke reactions take place quickly and after a short period of time the pipes are clean. Of course, during this period, the emerging water vapor is discharged and the water gas generated is either blown off or recovered, depending on the requirements

I/
und wirtschaftlichen Gegebeijeiten der im einzelnen betrach-
I /
and economic contradictions of the individually

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teten Anlage» Wenn die Verfahrensrohre sauber sinds werden die Einsatzgas- und Rückführströme wieder geöffnet und die normale Betriebsweise wird wieder aufgenommen,,ended investment "If the process pipes s are clean the feed gas and recycle streams are reopened and normal operation is resumed ,,

Der Yorteil einer derartigen Betriebsweise besteht insbesondere darin, daß die Bohre ständig heiß gehalten werden, so daß die nachteiligen Einflüsse von WärmeSchwankungen auf die Rohre und feuerfeste Materialien des Ofens, Z0B. Auskleidungen, vermieden werden» Mit einer Mehrzahl von parallel arbeitenden Erhitzern ist ein kontinuierlicher Erhitzerbetrieb möglich. Die Entkokung ist demgemäß auf periodische Abstellungen des Einsatzmaterials und Ableitung des Produktstroms zurückgeführt und wird hierdurch eine Routinemaßnahme, die durch automatische (d.h. programmierte) Steuerung erfolgen kann.Are the Yorteil such operation consists in particular in that the Drill are constantly kept hot so that the adverse effects of heat fluctuations on the tubes and refractory materials of the furnace, Z 0 B. liners avoided »is provided with a plurality of parallel operating heaters continuous heater operation possible. The decoking is accordingly traced back to periodic shutdowns of the feedstock and discharge of the product flow and thus becomes a routine measure that can be carried out by automatic (ie programmed) control.

Die Erfindung wird in Verbindung mit den nachstehenden Beispielen weiter veranschaulicht; die Beispiele dienen jedoch nur zur Erläuterung und die Erfindung ist nicht auf diese besondere Ausführungsform beschränkt. Um die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung erzielten Vorteile klarer aufzuaei^en, sind in dem nachstehenden Beispiel 1 eine Betriebsweise ohne Rückführung irgendeiner Fraktion, in dem Beispiel 2 eine Betriebsweise mit Rückführung einer Ithanfraktion und in dem Beispiel 3 eine Betriebsweise nach, dem Verfahren gemäß der Erfindung angegeben. The invention is further illustrated in connection with the following examples; however, the examples are only illustrative and the invention is not limited to this particular embodiment. In order to more clearly show the advantages achieved by the process according to the invention, in the following example 1 an operating mode without recirculation of any fraction, in example 2 an operating mode with recirculation of an ithan fraction and in example 3 an operating mode according to the method specified of the invention.

BAD ORIGINAL 009825/1999 BATH ORIGINAL 009825/1999

Beispiel 1 (Vergleichsfaeispiel) Example 1 (comparative example)

Es wurden 2268 kg/h einer leichten NaphthabSchickung, die 90 % Paraffine enthielt und einen Endpunkt von 121°C hatte, mit 1134- kg/h Wasserdampf vermischt. Das sich ergebende Gemisch wurde in einen Pyrolyseerhitzer eingeführt, der eine 82 m Schlange (10,16 cm Innendurchmesser) hatte. Die Beschickung wurde mit einer Verweilzeit von 0,5 Sekunden durch die Schlange geleitet und auf eine Temperatur von 84-30O erhitzt, um eine Pyrolyse der Beschickung herbeizuführen. Der Ausfluß aus dem Erhitzer wurde gekühlt und hatte die in der nachstehenden Tabelle I angegebenen Ausbeutewerte.2268 kg / h of a light naphtha feed containing 90% paraffins and having an end point of 121 ° C were mixed with 1134 kg / h of water vapor. The resulting mixture was placed in a pyrolysis heater having an 82 m coil (10.16 cm inside diameter). The feed was passed with a residence time of 0.5 sec through the coil and heated to a temperature of 0 O 84-3, to bring about pyrolysis of the feedstock. The effluent from the heater was cooled and had the yield values given in Table I below.

Beispiel 2 (Vergleichsbeispiel) Example 2 (comparative example)

Die Arbeitsweise gemäß Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß die Äthanfraktion (gemäß Beispiel 1) zu einem getrennten Erhitzer zurückgeführt wurde. Der Ausfluß aus dem Erhitzer zeigte die in der nachstehenden Tabelle I angegebenen Ausbeuten.The procedure according to Example 1 was repeated, with the exception that the ethane fraction (according to Example 1) was returned to a separate heater. The effluent from the heater was as shown in Table I below indicated yields.

Beispiel 3Example 3

Die Arbeitsweise gemäß Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß die Propylen** und Propan enthaltenen Fraktionen (Beispiel 2) zurückgeführt und mit der Naphthabeschickung vermischt wurden. Der Ausfluß aus dem Erhitzer ergab die in der nachstehenden Tabelle I angegebenen Ausbeuten. The procedure of Example 1 was repeated with the exception that the fractions containing propylene ** and propane (Example 2) were recycled and mixed with the naphtha feed. The effluent from the heater gave the yields shown in Table I below.

009825/1999 BADOR-G1NAt009825/1999 BADOR-G 1 NAt

Tabelle ITable I.

Pyrolyseausbeuten (Gew.-%)Pyrolysis yields (% by weight)

BeispieleExamples

Komponenten HeizgasHeating gas components

0A 0 A

C3H6 C 3 H 6

18,018.0 18,618.6 21,221.2 32,032.0 35,635.6 40,840.8 4,54.5 - - 18,018.0 18,118.1 - 0,50.5 0,50.5 - 10,010.0 10,110.1 11,011.0 1^,51 ^, 5 14,614.6 22,522.5 2,52.5 JhIJhI 10O2O10O 2 O 100,0100.0 100,0100.0

Benzin BrennölPetrol fuel oil

Aus den in der Tabelle I zusammengefaßten Ergebnissen ist ersichtlich, daß das Ausflußgas des Beispiels 3 wesentlich mehr Äthylen enthielt, als bei den Beispielen 1 und 2.From the results summarized in Table I it can be seen that the effluent gas of Example 3 is essential contained more ethylene than in Examples 1 and 2.

Es ist ersichtlich, daß unterschiedliche Einsatzmaterialien unterschiedliche Mengen an Propylen ergeben werden; der optimale Prozentsatz, der zurückgeführt werden sollte, kann im Einzelfall vom Fachmann ohne weiteres bestimmt werden. Als allgemeine Regel gilt, daß das zurückgeführte Propylen nicht mehr als 25 % der vereinigten Beschickung ausmachen sollte; der bevorzugte Bereich beträgt 10 - 20 %. It can be seen that different feedstocks will produce different amounts of propylene; the optimum percentage that should be returned can easily be determined in each individual case by a person skilled in the art. As a general rule, the recycled propylene should not constitute more than 25% of the combined feed; the preferred range is 10-20 %.

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Der Ausdruck "Kohlenwasserstoffbeschickung", wie er hier benutzt wird, umfaßt solche Kohlenwasserstoffe, die bei Pyrolyse unter Bedingungen zur hauptsächlichen Erzeugung von Äthylen auch Propylen im Ausfluß aus dem Pyrolyseerhitzer enthalten. So wird bei der Pyrone von Propan zur Erzeugung von Äthylen im Verlauf der Pyrolyse auch Propylen gebildet, während bei der Pyrolyse von Äthan zur Erzeugung von Äthylen nur wenig Propylen entsteht. Weiterhin sind unter dem vorbezeichneten Ausdruck auch Gemische von Kohlenwasserstoffen zu verstehen, z.B. Äthan und Propan, bei denen Propylen im Eeaktorausfluß enthalten ist, wenn ein derartiges Gemisch unter Bedingungen zur Erzeugung von Äthylen pyrolysiert wird.As used herein, the term "hydrocarbon feed" includes those hydrocarbons the pyrolysis under conditions for the main production of ethylene and propylene in the effluent from the Pyrolytic heater included. So is the pyron of Propane for the production of ethylene in the course of the pyrolysis also propylene is formed, while in the pyrolysis of ethane only a little propylene is produced for the production of ethylene. Furthermore, under the aforementioned expression are also To understand mixtures of hydrocarbons, e.g. ethane and propane, which contain propylene in the reactor effluent is when such a mixture is pyrolyzed under conditions to produce ethylene.

Es ist ersichtlich, daß hinsichtlich der Materialien, Arbeitsstufen und Anordnung von Teilen oder anderer Einzelheiten, wie sie vorstehend zur Veranschaulichung der Erfindung erläutert wurden, verschiedene Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.It can be seen that with regard to the materials, stages of work and the arrangement of parts or other details, as explained above to illustrate the invention, made various modifications can be without departing from the scope of the invention.

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Claims (9)

PatentansprücheClaims 1. Verfahren zum thermischen Kracken von Kohlenwasserstoff be Schickungen in Anwesenheit von Verdünnungswasserdampf zur Erzeugung und Gewinnung von Äthylen in einem Pyrolyserohr, bei dem gleichzeitig auch Propylen gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß man aus dem sich ergebenden gasförmigen Pyrolyseausfluß nach Kühlung desselben auf eine temperatur unter 5380O Propylen als gesonderte Fraktion gewinnt und mindestens einen Teil dieser !Fraktion in einer Menge bis zu 25 Gew«-% des gesamten Beschickungsgemischs zu dem Pyrolyserohr zurückführt.1. A method for the thermal cracking of hydrocarbon be sent in the presence of dilution steam for the production and recovery of ethylene in a pyrolysis tube, in which propylene is also formed at the same time, characterized in that the resulting gaseous pyrolysis effluent after cooling the same to a temperature below 538 0 O propylene wins as a separate fraction and at least part of this fraction is returned to the pyrolysis tube in an amount of up to 25% by weight of the total feed mixture. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen hinreichenden Wärmefluß rund um das Pyrolyserohr ζμρ Schaffung eines Wärmeübergangs von 54.000 bis 109.000 kcal/h/m , bezogen auf Außenrohrdurchmesser von 7»5 bis 15»2 cm, aufrechterhält.2. The method according to claim 1, characterized in that that there is a sufficient heat flow around the pyrolysis pipe ζμρ creating a heat transfer of 54,000 to 109,000 kcal / h / m, based on the outer pipe diameter of 7 »5 to 15» 2 cm, maintains. 3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gemisch in einer Zeit von nicht mehr als 1 Sekunde durch das Pyrolyserohr leitet. 3. Process according to claim 1 or 2, characterized in that the mixture is passed through the pyrolysis tube in a time of not more than 1 second. 0093 2 5/199 90093 2 5/199 9 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß man le n gasförmigen Ausfluß aus dem Pyrolyserohr bei einer Temperatur von mindestens 8160C abzieht.4. The method according to any one of claims 1-3 "characterized in that n le gaseous effluent from the pyrolysis tube at a temperature of at least 816 0 C is withdrawn. 5» Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das zurückgeführte Propylen 10 - 20 GeWe-96 des gesamten Beschickungsgemischs, ausschließlich Verdünnungswasserdampf, beträgt.5 »Method according to one of claims 1-4, characterized in that the recycled propylene 10 - 20 GeWe-96 of the entire feed mixture, excluding Dilution water vapor. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5» dadurch gekennzeichnet, daß man das Gemisch 0,4 bis 0,5 Sekunden in dem Pyrolyserohr hält.6. The method according to any one of claims 1-5 »characterized in that the mixture is 0.4 to 0.5 Seconds in the pyrolysis tube. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß man aus dem Ausfluß Benzol abtrennt und gewinnt»7. The method according to any one of claims 1-6, characterized in that benzene is separated off from the effluent and wins » 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7» dadurch gekennzeichnet, daß man den Ausfluß mit einer Temperatur von etwa 816 - 9000C aus dem Pyrolyserohr abzieht.8. A method according to any one of claims 1-7 "characterized in that at a temperature of about 816 the effluent - subtracts 900 0 C of the pyrolysis tube. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß man den Betrieb kontinuierlich durchführt, periodisch den Fluß des Einsatzmaterials und des Rückführgases zu dem Pyrolyserohr unterbricht und gleichzeitig den Fluß des Verdünnungswaseerdampfes beibehält, in dem Pyrolyserohr eine Temperatur von mindestens 9820O (18000F) aufrecht erhält, den AusfluBwasserdampf vor Eintritt In nachgeschaltete Verfahrensstufen ableitet, den 7IuB des Wasserdampfβ duroh 9. The method according to any one of claims 1-8, characterized in that the operation is carried out continuously, the flow of the feedstock and the recycle gas to the pyrolysis tube is periodically interrupted and at the same time the flow of the dilution water vapor is maintained, a temperature of at least 982 0 in the pyrolysis tube O (1800 0 F) maintains , the effluent water vapor is diverted before entering downstream process stages, the 7IuB of the water vapor duroh BADBATH 009825/1999009825/1999 das Pyrolyserohr fortsetzts bis dasselbe von Koks und irgendwelchen anderen Ablagerungen gereinigt ist9 und dann den S1IuB des Einsatamaterials und des Hüekführgases zu dem Pyrolyserohr wieder aufnimmt,,the pyrolysis s continues to the same of coke and any other deposits cleaned is 9, and then the S 1 of the IuB Einsatamaterials and Hüekführgases resumes to the pyrolysis tube ,, 0 09825/19 990 09825/19 99
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