DE1751090A1

DE1751090A1 - Verfahren zur Kuehlung von Spalt- oder Synthesegas und Waermeaustauscher zur Durchfuehrung des Verfahrens

Info

Publication number: DE1751090A1
Application number: DE19681751090
Authority: DE
Inventors: Artur Dipl-Chem Dr Sliwka
Original assignee: BASF SE; Siegener AG Geisweid
Current assignee: BASF SE; Siegener AG Geisweid
Priority date: 1968-04-02
Filing date: 1968-04-02
Publication date: 1971-10-07
Also published as: FR2005364B1; NL6904482A; IL31844A0; BE730604A; FR2005364A1; AT301737B; GB1247099A; CA927303A; IL31844A; LU58251A1

Description

ffirma Siegener AG- G-eisweid, Hüttental-G-eisweid

" Verfahren zur Kühlung von Spalt - oder Synthesegas und Wärmeaustauscher zur !Durchführung des Verfahrene".

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Kühlung von Spalt - oder Synthesegas aus Benzin, Erdgas, OeI od,dgl., bei dem das Spalt- oder Synthesegas zur Wärmeabgabe unter Überdruck durch ein Metallbad geleitet wird. Ferner bezieht sich die Erfindung auf einen Wärmeaustauscher zur Durchführung dieses Verfahrens.

Es ist ein Krackverfahren bekannt, das in rohrlosen Spaltöfen betrieben wird und bei dem zur Vermeidung der Verkokung von Spaltprodukten das Gas durch geschmolzenes Blei hindurchgeleitet wird. Der Wärmeaustausch zwischen dem flüssigen Blei und dem durchgeblasenen Gas ist hierbei sehr gut.

Diesem bekannten Verfahren haftet der Nachteil an, daß es schwierig ist, die Tej.iperaturführung des Metallbades in engen Grenzen einwandfrei zu beherrschen, üine Änderung des Druckes, mit welchem das Spalt-oder Synthesegas in das flüssige Metallbad eingeführt wird, läßt nicht ohne weiteres eine einwandfreie Temperaturfuhrung des Metallbades erreichen. Darüber hinaus bleibt bei dem bekannten Verfahren die von dem Metallbad abge-

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gebene Warme unausgenutzt.

Die Erfindung bezweckt die Verbesserung dea eingangs genannten Verfahrens und des bekannten Wärmeaustauschers zur Durchführung desselben,insbesondere im Hinblick auf die Temperaturführung des Metallbades und die Konstanthaltung der Metalltemperatur. Perner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Wärmeabgabe des Metallbades nutzbar zu machen.

Zur Erreichung dieses Zieles sieht die Erfindung bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung vor, daß zur Konstanthaltung der !Temperatur des Metallbades in bzw· durch dieses ein in der Wärmeaufnahme veränderbares Kühlmedium ein - oder hindurchgeführt wird. Vorzugsweise besteht dieses Kühlmedium aus durch das Metallbad hindurchgeführtem Wasser bzw. Dampf.

Eine Änderung der Konstanthaltung der Badtemperatur sowie der uasaustrittstemperatur kann durch Änderung der Kühlmediumtemperatur oder der - menge und/oder der - Geschwindigkeit zusammen oder einzeln durch das in der Wärmeaufnahme veränderbare Kühlmedium erreicht werden.

Um ferner eine Veränderung der Metallbad- und damit der ßasaustrittateraperatur zu erreichen, kann gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung der Metallbadstand gehoben oder gesenkt werden.

Sich auf der Oberfläche des Metallbades ansammelnde Verschmutzungsbestandteile können trotz des Ein-oder Durchleitens

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des Kühlmediums kontinuierlich oder diskontinuierlich durch Überlaufen oder Abblasen entfernt werden.

Der 'Järmeaustausciier zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht eine mit einer bis in Nähe des Austauscherbodens reichende Gaszuführungsleitung mit siebartigem Austrittsende vor« Hierbei ist die Gaszuführungsleitung in dem Austauscher von an sich bekannten Värmeaustauscherrohren fur Nasser bzw. Dampf umgeben. Die Rohre sind unter Bildung eines Rohrkorbes oder Rohrzylinders mit oberen und unteren Verteiler - und Sanimelkammern verbunden un dparallel zur Gaszuführungsleitung angeordnet.

Zum Ausbringen der Verschmutzungsteile an der Metallbadoberfläche ist der Austauschermantel ungefähr in mittlerer Höhe mit mindestens einer Blasdüse und einer Schmutzablassöffnung versehen.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Wärmeaustauschers zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt und zwar zeigt

Pig. 1 einen Längsschnitt durch den Austauscher nach der Linie I-I der Fig. 3,

Fig. 2 einen im rechten ,Vinkel zu dem Schnitt nach Fig. 1 geführten zweiten Längsschnitt nach der Linie II-II der Fig. 5,
i^. 3, 4 und 5 Querschnitte durch den Austauscher nach den

Linien III-1II, IV-IV und V-V der Fig. 1 und ;\ 1 0 9 8 /♦ I / Ü A U U

BAD ORIGINAL

Den Wärmeaustauseher nach der Erfindung bildet ein stehender Druckbehälter T, der z.B. durch nichtdargestellte StützfüÄe auf dem Ofenfundament Platz finden kann. Ein zusätzliches Stahlstützgerüst ist nicht erforderlich, wie auch der Druckbehälter an die Verbindungsleitungen zur Kühlfläche angeschlossen werden kann·

Der Mantel 1 ist teilweise mit einer Isolierstampfmasse 2 ausgekleidet, die an ihrem unteren Ende eine mit Bohrungen 3 versehene Brücke 2a aus keramischem oder hitzebeständigem Werkstoff besitzt. Zwischen der Unterseite dieser Brücke und dem Boden 4 des Behälters ist ein Zwischenraum 5 belassen, in welchem eine labyrinthfönaige Heizleitung 6 vorgesehen 1st, der über ein Rohr 7 ein lärmemlttel zugeführt ^tibcfl* damit der Inhalt des Raumes S erwärmt und damit das Metall flüssig gemacht werden kann oder bleibt.

Ih das Innere des Druckbehälters f ragen durch die Haube E, die an dem Mantel 1 mittels der Mansche 9 angebracht ist, eine Anzahl von Fallleitungen TO für das -Kühlmedium, die in dargestelltem Beispiel zu dritt in zwei halbrunde Sammelkammern 11 münden. Von diesen ^ammelkammern aus erstrecken aiöh senkrecht nach unten Rohre 12, die in horieontfile Wflurttaai&ejp·· kammern 13 münden, von denen aus nach oben gerichterte «etit«re Rohre 14 ausgehen, die in rohrförmige Samittelkefflmern t5 enden. Von diesen aus wird der erzeugte Dampf über !leitungen 16 zu weiteren Sammelbehältern 17 und von dort über Steigleitungen 18 zu der nicht dargestellten KesselTrommel abgeführt.

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Das zu kühlende Spalt - oder Synthesegas wird von einem Gaszuführungsrohr 19 geführt, das durch die Haube 8 hindurchtritt und zentriaoh die Trommel T durchsetzt, wobei das konische Ende 20 des Rohres 19 in Nähe des Bodens 4 gelegen ist. Das aus dem konischen Ende austretende Gas des Rohres 19 dringt direkt oder durch das Sieb 21 in Richtung der Pfeile K in den Raum 5 und wird dort nach oben in seiner Strömungsrichtung umgebogen und durchsetzt die Bohrungen der Brücke 2a, wobei es auf seinem Weg das in dem unteren, mit der Isolierstampfmasse ausgekleideten Abschnitt des Druckbehälters vorgesehene Metallbad durchdringt, hierbei seine Särme an dieses Bad abgibt und durch Gasaustrittsstutzen 22 (Fig. 2) zur weiteren Ver-wendung austritt♦

Die an der Oberfläche 0 des Metallbades M,vorzugsweise des Bleibades, sich absetzende Verschmutzungsteile Sch werden mit Hilfe von Dampf einer Düse 23 in Richtung auf den Schmutzauslaß 24 gedrückt. Vorzugsweise sind mehrere dieser Düsen radial bzw. auf den Schmutzauslaß 24 geriohtet, so daß trotz der Anordnung der Rohre 12,14 ein Ausbringen der Verschmutzungs· teile aus dem Druckbehälter möglich ist.

Die Rohre 12, die mit ihren oberen Abschnitt bei 25 die rohrförmigen Sammelkammern 15 durchsetzen, sind mit einem Mantel 26 umgeben.

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Die Konstanthaltung der Temperatur des Metallbades und damit des austretenden Gases kann durch Variation des in den Leitungen 14 geführten Kühlmediums erreicht werden, wie auch der Metallbadspiegel gehoben oder gesenkt werden kann. Entsprechende Auslässe und Zuführungen 27» 28 von bzw. zu einem Metallschmelzofen sind hierzu vorgesehen.

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Claims

3?atentansprüche;

Ί JN Verfahren zur Kühlung von Spalt - oder Synthesegas aus Benzin, Erdgas, OeI od.dgl., "bei dem das Spalt - oder Synthesegas zur Wärmeabgabe unter Überdruck durch ein Metallbad geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Konstanthaltung der Temperatur des Metallbades in bzw. durch dieses ein in der Wärmeaufnahme veränderbares Kühlmedium eingeführt oder hindurchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmedium aus durch das Metallbad hindurchgeführtem "Wasser bzw. Dampf besteht.
3· Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Veränderung der Metallbad- und damit der Gasaustrittsteiaperatur der Metallbadstand gehoben oder gesenkt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die öaaaustrittstemperatur durch Änderung der Kühlmeddum—.Temperatur, J4er ,menge-nind/oder der - Geschwindigkeit variieret
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Gas mitgeführten, auf dem Metallbad aufschwimmenden Verschmutzungsteile kontinuierlich oder diskontinuierlich durch tiberlaufen oder Abblasen entfernt werden. 10 9 8 41 / 0404
6. Wärmeaustauscher zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 5» mit einer bis in Nähe des Austauscherbodens reichenden Gaszuführungsleitung mit siebartigem Gaaaustrittsende, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszufülirungsleitung (19) im Austauscher von an sich bekannten Wärraeaustauscherrohren (14) für Wasser bzw. Dampf umgeben ist.
7. Wärmeaustauscher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (14) unter Bildung eines Rohrkorbes oder Rohrzylinders mit oberen und unteren Verteiler - und Sammelkammern (11, 13, 15) parallel zur Gaszuführungsleitung

(13) angeordnet sind.
8. Wärmeaustauscher nach Anspruch 6 und 71 dadurch gekennzeichnet, daß der Austauschermantel ungefähr in mittlerer Höhe mindestens eine Blasdüse (23) und eine Schmutzablassöffnung (24) besitzt.
9. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckbehälter (T) Aus-ünd Einlasse (27,28) zur Regulierung des Metallbadstandes besitzt.

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