DE1916301C3

DE1916301C3 - Verfahren zum Regenerieren ruBhaltiger Öle

Info

Publication number: DE1916301C3
Application number: DE19691916301
Authority: DE
Inventors: Karl Dr. 6730 Neustadt; Frey Otto Dr.; Schmidt Emil; 6700 Ludwigshafen; Reichert Martin Dr. 6710 Frankenthal Buschmann
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Filing date: 1969-03-29
Publication date: 1976-12-30

Description

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Viele Verfahren zur Herstellung von Äthylen und/oder Acetylen oder Synthesegas aus Kohlenwasserstoffen müssen zur thermodynamischen Gleichgewichtseinstellung bei höheren Temperaturen durchgeführt werden. Für die Erzeugung von Äthylen, Acetylen oder Synthesegas benötigt man Temperaturen von 700 bis 1200 C. Bei diesen Temperaturen ist jedoch auch der Zerfall der zur Reaktion gelangenden bzw. der als Reaktionsprodukt erhaltenen Kohlenwasserstoffe zu Ruß und Wasserstoff begünstigt, so daß fast immer Ruß als Nebenprodukt bei diesen Prozessen auftritt. Dies gilt besonders für die autothermen Verfahren.

Man versucht, den Rußanfall zu vermindern, indem man die Reaktionsprodukte schnell abkühlt und so ihren Zerfall durch Einfrieren des Gleichgewichtes begrenzt. Die Abkühlung wird teilweise in Abhitzekesseln, in denen dies ohne schädliche Nachreaktionen möglich isi. teilweise durch direkte Einführung von Wasser, wobei die Reaktionswärme verlustig geht, vorgenommen. Die vorteilhafte Methode ist jedoch die direkte Abkühlung durch höhersiedende, thermisch möglichst stabile. flüssige Kohlenwasserstoffe, da bei dieser Arbeitsweise die Abkühlung ebenfalls schnell erfolgt und die Reaktionswärme in Form von Dampf wiedergewonnen werden kann.

Uci der direkten Abkühlung mit Wasser gelangt der Ruß aus dem thermischen Zerfall der Kohlenwasserstoffe ins Wasser und muß auf irgendeine Weise aufgearbeitet bzw. vcrnichtei werden. Bei der Abschrekkung mit flüssigen Kohlenwasserstoffen gelangt der Ruß in die Abschleckflüssigkeit, woraus er entfernt ⁶S werden muß, um die Wiederverwendung zu ermöglichen.

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Regenerieren rußhaltiger Öle. die bei der Abschreckung von rußhaltigen Spaltgasen mit hochsiedenden Kohlenwasserstoffen erhalten werden, durch Abzweigen eines Teilstromes der rußhaltigen Kohlenwasserstoffe aus dem Abschreckkreislauf und Aufarbeitung in einem Regeneriersystem, in welchem die Kohlenwasserstoffe verdampft und aus dem der Ruß als solcher oder in Form von körnigem Petrolkoks abgezogen wird oder in einem Regeneriersystem, in dem man den Ruß uns einem gegebenenfalls verdünnten Gemisch durch Abschleudern b/w. Zentrifugieren abtrennt.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren dieser Art, bei dem aus dem vorhandenen Ruß eine besonders gute Ausbeute in Form von wertvollem Petrolkoks erzieh wird, und besteht darin, daß zwischen dem Abschreckkreislauf und Regeneriersystcm eine Kolonne geschaltet wird, in der die Konzentration der Kohlenwasserstoffe an Ruß durch eine entsprechende Teilverdampfung der Kohlenwasserstoffe erhöht wird. Die Teilverdampfung wird zweckmäßig in einer Kolonne ausgeführt, in die man auch zusätzlich Bindemittel einführen kann, die die Petrolkoksgewinnung qualitativ und quantitativ aus dem anfallenden Ruß fördern.

Als Bindemittel, die diese Funktion erfüllen, sind z. B. Steinkohlenteer oder Erdölfraktionen wie Dickteer oder Bitumen geeignet.

Der Mehrverbrauch an Wärmeenergie, der durch die Vorschaltung einer Abstreifkolonne entsteht, kann zumindest teilweise ausgeglichen werden, in dem man die beim nachfolgenden Regenerierprozeß frei werdende Wärme für die Teilverdampfung der Kohlenwasserstoffe in der zwischengeschalteten Kolonne verwendet.

Zur Entfernung des Rußes aus flüssigen Kohlenwasserstoffen sind bereits verschiedene Verfahrensweisen bekannt bzw. vorgeschlagen worden. Man kann /. B. den rußhaltigen Kohlenwasserstoff in eine autothcrm oder indirekt beheizte Wirbelschicht einführen, in der die Kohlenwasserstoffe verdampfen und der Ruß zu Petrolkoks geformt wird. Man kann aber auch durch Zentrifugieren bzw. Schleudern den Ruß abtrennen. Man kann ferner die rußhaltigen flüssigen Kohlenwasserstoffe in einen von außen beheizten Rührkessel einführen, in dem die Kohlenwasserstoffe verdampft werden und der Ruß in Form von Petrolkoks abgeschieden wird.

Sowohl bei Regencriersystemen mit indirekter Wärmezufuhr als auch bei der autothermen Arbeitsweise ist es vorteilhaft, den Rußgehalt des Ruß-Kohlenwasscrstoffgemisches möglichst hoch zu halten. Bei der Abtrennung von 1 t Ruß aus dem 20% Ruß enthaltenden Gemisch müssen beispielsweise 4 t Kohlenwasserstofföl, aus einem ii°/o Ruß enthaltenden Gemisch nur 21 Kohlenwasserstofföl verdampft werden. Bei der indirekten Wärmezufuhr wiederum erfordert beispielsweise die Verarbeitung eines Ruß-Kohlenwasserstoffgemisches von 20% Rußgehalt etwa die doppelte Heizfläche wie die Verarbeitung eines Gemisches von 33% Rußgehalt. Da die Einheitsgröße von Regenerierapparaten mit indirekter Wärmezufuhr technisch begrenzt ist, bedeutet die Verdoppelung der Heizfläche in der Regel auch eine Verdoppelung der Anzahl der technischen Apparate und Fundamente, der Leitungen sowie der Meß- und Regeleinrichtungen. Bei der autothermen Arbeitsweise, z. B. in einem mit Sauerstoff oder Luft beheizten Wirbelbett, bedeutet die Verdoppelung der aufzubringenden Wärme einen entsprechend größeren Sauerstoff- bzw. Luftverbrauch, Vergrößerung der Reaktoren ι nd eine beträchtliche Verminde

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rung dor Petrolkoksausbeute, da die erforderliche Wärme durch Reaktion des Kokses mit dem Sauerstoff bzw. der Luft in der Wirbelschicht aufgebracht wird.

Der Rußgehali der Abschreckflüssigkeit kann jedoch auch nicht beliebig erhöhl werden. Zwar läßt sich ein aromatisches Kohlenwasserstofföl mit 35%igem und auch noch mit 40^u/oigem Rußgehalt verfahrenstechnisch handhaben, wenn die benutzten Rohrleitungen nicht all/u eng sind und zur Verhinderung von Rußahlagerungen ein undauernder Fluß aufrechterhalten wird, doch sinkt die Leistung der Kühlung mit steigendem Rußgehali der Abschreckflüssigkeit. Beim Kühlen heißer acetylenhaltiger Spaltgase beispielsweise sind bis /u einem Rußgehalt von 18% in der Abschreckflüssigkeit die Acetylenausbeute und der Rußanfall des Prozesses unabhängig von der Rußkonzentration der Kühlflüssigkeit. Bei einem über 18% hinausgehenden Rußgehalt sinkt der Acetylengehali des gewonnenen Spaltgases ab, während der Rußanfall ansteigt. Beispielsweise beträgt bei der Aceiylenherstellung durch partielle Oxidation von Leichtbenzin der Acetylengehalt im abgeschreckten Spaltgas 9,3%. sofern mn Naphthalin von weniger als 18% Rußgehalt gekühlt wird. Bei einem Rußgehalt von 28% in der Abschreckflüssigkeit sinkt der Acetylengehalt im Spaltgas auf 8.9%. während der Rußanfall um 40 kg/i erzeugtes Acetylen höher wird. Offenbar tritt bei einem 18% übersteigenden Rußanteil im Kühlmedium an der Abschreckstelle eine merkbare Verarmung an verdampfbarer Flüssigkeit auf, die die Kühlung des heißen Spaltgases so weit verzögert, daß unerwünschte .Sekundärreaktionen, z. B. der Aceiylen/erl'all. ablaufen können.

Die Abschreckung mit Kohlenwasserstoffölen höherer Rußkonzentration führt in dem genannten Beispiel der Acetylenerzeugung durch partielle Oxydation neben der Verringerung der Acetylenausbeuie und der Erhöhung des Rußanfalls noch zu einem weiteren Nachteil. Da die acetylenerzeugenden Brenner, in denen Spaltgastemperaturen von etwa 1400⁰C auftreten, aus verschiedenen Gründen, z. B. zu Reparaturzwecken, von Zeit zu Zeit abgestellt werden müssen, wird auch der Kreislauf der rußhaltigen Flüssigkeit unterbrochen. Bei Rußkonzentration oberhalb 20 bis 25% beginnt hierbei die Ablagerung von Ruß aus dem stehenden Ruß-Kohlenwasserstoffgemisch, so daß nach einiger Zeit die Düsen der Abschreckeinrichtung verstopfen und so die Betriebsdauer der Acetylenbrenner weiter herabgesetzt wird.

Die erfindungsgemäße Arbeitsweise vermeidet die beschriebenen Nachteile. Bei Anordnung einer Abstreifkolonne kommt man ohne Aufstellung zusätzlicher Heizflächen und ohne vermehrten Sauerstoff- oder Luftbedarf in den Regenerierapparaien aus. Der Regenerierung wird eine an Ruß höher konzentrierte Abschreckflüssigkeit zugeführt, ohne daß auf die Vorteile der niederen Rußkonzentration an der eigentlichen Abschreckslelle verzichtet werden muß. Im allgemeinen wird in der Abstreifkolonne eine Konzen tration der aufzuarbeitenden Ruß-Kohlenwasserstoffgemische im Bereich von 30 bis 45 Gewichtsprozent Ruß "vorgenommen. Der Anteil des Gemisches, der aus dem Kreislauf der Abschreckflüssigkeit abgezogen und der Aufarbeitung zugeführt wird, hängt von 0er Menge des bei der Reaktion entstandener R-^]'k- ai· '.:ικ! beträgt z. B. 0,5 bis 2.0% des Gesamtumkmfes. IV is: s.·. bemessen, daß die Rußkonzentration im Kühlkreislauf nicht über 20 bis 25% ansteigt.

Bei der Aufarbeitung des aus der Abstreifkolonne abgetrennten Anteils in Schleuder- bzw. Zentritugiervurrichtungen ist es zweckmäßig, durch eine nachträgliche Verdünnung eine Konzentration von 8 bis 12% > einzustellen. Für die Verdünnung wird zweckmäßigerweise ein leichtersiedendes Kohlenwasserstoffgemisch, z. B. eine Aromatenfraküon im Siedebereich von Benzol bis Xylol, verwendet.

In der Abbildung ist ein Schema für eine Anlage

in wiedergegeben, in der das Verfahren nach der IErfindung ausgeführt werden kann.

Durch die Leitung 1 gelangen olefin- oder acetylenhaltige Spaltgase bzw. Synthesegas in den Abschreckraum 2. Durch eine hochsiedende Flüssigkeit, /.. B. ein

i<, Kohlenwasserstoffgemisch oder Naphthalin, welches durch die Leitung 6 einströmt, werden die Spaltgase momentan auf eine Temperatur, die unterhalb des Siedepunktes der Abschreckflüssigkeit liegt, abgekühlt. Hierbei wird ein Teil des im Spaltgas enthaltenen Rußes

jo ausgewaschen. Spaltgas, verdampfte Abschreckflüssigkeit und flüssige Anteile strömen durch die Leiiung 7 in die Kolonne 3. Im Sumpf dieser Kolonne sammeln sich die flüssigen Anteile, während das Spaltgas unu verdampfte Anteile der Abschreckflüssigkeit nach oben

2s strömen. Durch ein leichtes Kohlenwasserstofföl,dessen Siedepunkt unter dem der Abschreckflüssigkeit liegt und welches durch die Leitung 8 in die Kolonne 3 eingeführt wird, wird die Temperatur des Spaltgases erniedrigt: gleichzeitig werden die dampfförmigen Anteile kondensiert und in den Sumpf der Kolonne 3 abgetrieben. Der mit dem Spaltgas in den oberen Teil der Kolonne hochgetragene Ruß wird durch den Ruckfluß ausgewaschen und gelangt mit den kondensierten Anteilen in den Sumpf der Kolonne 3. Die i'iißhahige Abschreckflüssigkeit wird aus dem Sumpf der Kolonne abgezogen und fließt über den Abhitzekessel 17 und die Leitung6 in den Abschreckraum 2 zurück. Um den Rußgehalt der Abschreckflüssigkeit nicht über ein bestimmtes Maß ansteigen zu lassen, ist es notwendig, laufend einen Teil davon abzuziehen, in einer geeigneten Vorrichtung vom Ruß zu befreien und in das Abschrecksystem zurückzuführen. Eine solche Vorrichtung kanr. z. B., wie oben beschrieben, ein von außen beheizter Riihrkessel, eine indirekt oder auch autotherm durch Sauerstoff bzw. Luftzugabe beheizte Wirbelschicht sein, in welcher der Ruß zu Petrolkoks geformt wird, während die Abschreckflüssigkeit verdampft und in das Abschrecksystem zurückgeführt wird. Der Apparat 5 der Zeichnung stellt eine solche Vorrichtung zur Rußaufarbeitung dar. Gemäß der Erfindung wird jedoch der aufzuarbeitende rußhaltige Anteil der Abschreckflüssigkeit nicht direkt über Leitungen 19 und 16 — gegebenenfalls unter Zuführung von Bindemitteln, die die Petrolkoksbildung fördern.

ss durch Leitung 20 — in die Regenerierung geführt, sondern durch die Leitungen 9 und 10 zunächst in die Kolonne 4, wobei gegebenenfalls durch Leitung 18 Bindemittel eingeführt werden, die die Petrolkoksbildung fördern. In der Leitung 10 wird ein Kreislauf vom

do Sumpf zum Kopf der Kolonne 4 aufrechterhalten. Die aus dem Regenerierapparai S durch die Leiiung 11 abgezogenen dampfförmigen Anteile werden zu einem I eil. der der in der Kolonne erforderlichen Wärme entspricht, über Leitung 12 /wischen Sumpf und

ι-; unterMem Hod·. :■ in die Kolonne 4 eingeleitet. Aul diese Weise uerdLii aus der von oben nach unten fließenden rußhaltigen Abschreckflüssigkeil weitere Anteile verdampft und bei der im Sumpf sich sammelnden

Flüssigkeit eine erhöhte RiiUkon/cniration er/iell. Mit diesem Sumpf der Kolonne 4 wird der Rcgenerierappa rat 5 gespeist. Mittels Abzug 21 wird aus Apparat 5 Petrolkoks abgezogen, falls dieser eine Wirbelschicht vorrichtung ist. bzw. Ruß abgezogen, falls Apparat 5 cm /cnirifugensystcm ist.

Da die Temperatur der über Leitung 11 aus dein Apparat 5 abziehenden Dumpfe um z. B. 200 bis 300 C über dem Siedepunkt der Abschreckflüssigkeit liegt, ist das Wärnicangcbot dieser Dämpfe größer als der Wärmebedarf in der Kolonne 4. Hin Teil der Dämpfe aus dem Regenerierapparat 5 umgeht deshalb die Kolonne 4 über Leitung 13 und strömt über Kühler 14 durch Leitung 15 in den Abschreckraum 2 zurück. Die am Kopf der Kolonne 4 abgegebenen dampfförmigen Anteile gelangen ebenfalls über Kühler 14. in dem sie kondensiert werden, und über Leitung 15 in den Abschreckraum 2. Wenn unter speziellen Bedingungen, die sich nach der jeweiligen Aufgabenstellung richten. ■ lie Wärme der über Leitung 11 aus dem Apparat 5 abgezogenen Dämpfe nicht ausreicht, um die Aufkon-/cntration des Ruß-Kohlenwasserstoffgemisches in der Kolonne 4 von etwa 18 bis 20 Gewichtsprozent auf 35 bis 40 Gewichtsprozent /u ermöglichen, so kann /weckmäßigcrweisc im Kreislauf 10 ein Wärmetauscher eingebaut werden, der dem Kreislauf beispielsweise ivMicls Dampfheizung die fehlende Wärme zuführt. Man kann auch mehrere Regenerierapparatc an eine Kolonne anschließen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird durch r.inschallcn einer Absireifkolonnc zur Erhöhung der konzentration an Ruß vor der Aufarbeitung überraschenderweise auch die Wirkung der der Abstreifkolon-H-nachgcschaltcten Rußaufarbcitungsvorrichtung wesentlich verbessert.

So kann man z. B. den Ruß in Zentrifugen mit ichcrem Wirkungsgrad abschleudern, auch wenn man •iir ^vV:hesscrung der Viskosität das den Zentrifugen ■i λ !<rndc Gut mit einen Leichtöl auf den gleichen HuI'l cialt verdünnt, den das Gemisch ohne Zwischenschaltung der Abstreifkolonnc aufweisen würde.

Dieser überraschende Effekt ist nur so zu erklären, ■jaIi offenbar in der Abstreifkolonne eine Voragglomeration der Rußteilchen erfolgt. Eine Voragglomeration im /. B. durch Zwischenschalten von Absalzbehälicrn. in denen das Kohienwasserstoff-Rußgemisch eine längere Verweilzeit vordem Eintritt in die Zentrifugen hat. nicht /u erreichen.

In Rührkesseln und in autothcrm oder indirekt beheizten Wirbelschichten gelingt die Petrolkoksbildung mit höherem Wirkungsgrad. Auch dabei kommt es icdoch zu keiner vollständigen Umsetzung des Rußes zu Koks. Ein Teil des Rußes wird mit den Abgasen aus dem Pctrolkoksbett weggeblasen und zurückgeführt. Versuche, durch Zusatz von bindenden Substanzen, wie Erdoldestillationsrückständen. Krackrückständen und Bitumen, in die Zuflußleitungen zum Rührkessel bzw. zu der Wirbelschicht oder in diese selbst oder auch in Zwischenbehälter mn längerer Verweilzeit eine Verbesserung des Wirkungsgrades zu erzielen, bleiben erfolglos. Der Zusatz dieser Substanzen in die erfindungsgemä'ß Zwischengeschäfte Abstreifkolonne jedoch führte /u einer eindeutigen Verbesserung des Wirkungsgrades der Petrolkoksbildung. Offenbar findet bei der Aufkon/entrierung in den bewegten Stoffen in der Abstreifkolonne die Vnragglomeration mit Einbettung der bindenden Bestandteile statt, so daß die Petrolkoksbildung begünstigt wird. Aber auch ohne Zusai/ mim Bindemitteln ist der Wirkungsgrad clci kokserz.eugenden Apparate deutlich besser als ohne die Vorschaluing einer Abstreifkolonne nach der bisherigen Arbeitsweise.

I! c i s ρ i c ! 1

Durch I .ellung 1 strömen stündlich 1000t) Nm aceislenh.iltiges Spaltgas mit einer Temperatur von 1400 C", welches 47 g Ruß/Nm^J enthält. Durch die

κι Leitung b werden 300 mVIi Naphthalin eingeführt. Ls stellt sich eine Ausgleichstemperatur für Gas und ()l von 180 C" cm. (ias und Öl strömen zur Kolonne 3. wo die rußhaltige Abschreckflüssigkeit in den Sumpl clei Kolonne gelangt, sie fließt von dort über den

is Abhitzekessel 17 zur Abschreckstelle zurück.

Aus dem Abschreckkreislauf werden stündlich 2500 kg Ruß-Naphthalingemisch mil einem Riißgchaii von 20 Gewichtsprozent abgezogen und über die Leitungen 9 und 10 in die Kolonne 4 eingeführt. Durch die Leitung 18 werden stündlich 30kg Bitumen — bezogen auf den verkokbaren Anteil — als Bindemitte zugemischi. Von 1000 kg dampfförmigem Naphthalin die stündlich mit 400'C" über Leitung 11 die indirekt beheizte Wirbelschicht 5 verlassen, werden 570 kg über

2s Leitung 12 der Kolonne 4 zugeleitet: 430 kg strömen über Leitung 13. Kühler 14, Leitung 15 zur Abschrccksiellc zurück. Die aus der Wirbelschicht 5 hochströmenden Naphthalindämpfe führen auch den nicht zu Petrolkoks umgesetzten Ruß mit sich.

}o 1500 kg Ruß-Naphthalingemisch mit einem Rußgehalt von 33Vi¹¹Zn werden über Leitung 16 aus dem Sum pi der Kolonne 4 abgezogen und in die Wirbelschicht 5 eingeführt. Am Kopf der Kolonne 4 werden stündlich 1570 kg Naphthalin dampfförmig abgezogen; sie wer

.15 den zusammen mit dem Naphthalin, aus Leitung 13 ubci Kühler 14. in dem sie kondensiert werden, der Mischreeksicllc durch Leitung 6 zugeführt. MiueK Abzug 21 werden aus der Wirbelschicht stündlich 500 ki! Pcirolkoks abgezogen.

Die Kohlensioffhilanz ergibt den besten Vergleicn Hn die Wirkung der eilindungsgcmäßen Arbeitsweise, be; der der Rußaularbcilung eine Abstreifkolonnc /ui Konzentrierung vorgeschaltet ist.

Im stationären Zustand muß an Kohlenstoff aus dci

4S Wirbelschicht genau soviel abgezogen werden, wie mn dem Spaltgas eingebracht wird.

An Petrolkoks werden aus der

Wirbelschicht ausgetragen 500 kg I'

w Davon stammen aus dem Bindemittel 30 kg.'l·

47Ökg7r

Mit dem Spaltgas werden an Ruß eingebracht

10000 Nm' h

47 u
Nm³

= 470 kg. h.

Aus dem Abschreckkreislauf werden stündlicl 2500 kg Ruß-Naphthalingemisch mit einem Rußgehal von 20 Gewichtsprozent abgezogen entsprechend einci Rußmenge von

2500 kg h

20
U)O

= 5(K) kg/h.

Es werden also von der Rußmenge von 500 kg/h eil Anteil von 470 kg/h in Form von Petrolkoks ausgetra gen. während der Rest von 30 kg/h in Form von RuG

der sich nicht zu Petrolkoks umgesetzt hat, mit den aus der Wirbelschicht 5 hochströmenden Naphthalindampfen weggetragen wird. Der Wirkungsgrad der Wirbelschicht, d. h. das Verhältnis der stündlich aus dem Ruß-Naphthalingemisch in der Wirbelschicht in Form von Petrolkoks abgeschiedenen Rußmenge (470 kg) zu der in dem stündlich in die Wirbelschicht eingeführten Ruß-Naphthalingemisch enthaltenen Rußmenge (500 kg), beträgt damit

470 · 100
500

= 94%.

Die auf den primären Rußanfall bezogene, zur Verdampfung anstehende Naphthalinmenge beträgt

2500

SO
100

- : 470 = 4.3 kg Naphthalin/kg Ruß.

Arbeitel man dagegen ohne Zwischenschalten der Abstreifkolonne 4, indem man die rußbeladene Abschreckflüssigkeit aus der Kolonne 3 direkt über die Leitungen 19 und 16 unter Zugabe von 30 kg/h Bindemitteln — bezogen auf den verkokbaren Anteil — über Leitung 20 in die Wirbelschicht einführt, so müssen zur Aufrechterhaltung des stationären Zustandes 3300 kg/h Naphthalin mit 20% Rußgehalt aus der Kolonne 3 abgezogen werden. Entsprechend ist die Heizleistung der Wirbelschicht zu vergrößern. Die Kohlenstoffbilanz ergibt jetzt:

An Petrolkoks werden ausgetragen 500 kg/h

Davon stammen aus dem

Bindemittel 30 kg/h

Aus dem Prozeß stammen .. 470 kg/h

Mit dem Spaltgas werden

eingebracht 470 kg/h

Aus dem Abschreckkreislauf

werden stündlich abgezogen 3300 ■ ?°_ = 660 kg/h

100

Es werden also 660-470= 190 kg/h Kohlenstoff in Form von Ruß aus der Wirbelschicht weggetragen. Der Wirkungsgrad der Wirbelschicht beträgt damit

470 · 100
660

Die zur Verdampfung anstehende Naphthalinmenge beträgt

3300 · ' - : 470 = 5,6 kg Naphthalin/kg Ruß.

Die zusätzlich aulzubringende Heizleistung beträgt somit etwa 30%.

Beispiel 2

Durch die Leitung 1 strömen stündlich 40 000 mVh Synthesegas von 1300⁰C mit einem Rußgehalt von 6,5 g/Nm³. Durch die Leitung 6 werden 500 mVh einer

aromatischen Kohlenwasserstoffe enthaltenden Abschreckflüssigkcil des Siedebereiches von 250 bis 300^c C eingeführt. Es stellt sich eine Ausgleichstemperatur für Gas und Öl von 205⁰C ein. Gas und Öl strömen zur Kolonne 3. wo die Abschreckflüssigkeit in den Sumpf abgetrieben wird. Sie fließt über den Abhitzekessel 17 zur Abschrcckstelle zurück.

Aus dem Abschreckkreislauf werden stündlich 2000 kg der rußhaltigen Abschreckflüssigkeit mit einer Rußkonzentration von 20 Gewichtsprozent abgezogen und über die Kreislaufleitung 10 in die Kolonne 4 eingeführt. Durch Aufkonzentration der rußhaltigen Flüssigkeit mittels eines in Leitung 10 eingebauten dampfbetriebenen Wärmetauschers entsteht im Sumpf der Kolonne 4 ein Gemisch mit 40 Gewichtsprozent Ruß. 1000 kg davon (entsprechend einer Rußmenge von 400 kg) werden stündlich abgezogen und durch Zugabe von 4000 kg eines aus einem Boden der Kolonne 3 abgezogenen leichteren Öl auf 8% Rußgehalt verdünnt und an Stelle des in Beispiel 1 verwendeten Wirbelschichtreaktors 5 in ein Zentrifugensystem zur Aufarbeitung geführt.

Aus dem Zentrifugensystem gewinnt man 260 kg/h Ruß. Der Rest des Rußes (140 kg/h) geht mit dem abfließenden Leichtöl-Abschreckölgemisch in einen Boden der Kolonne 3 zurück. Der Wirkungsgrad des Zentrifugensystems, d. h. das Verhältnis der stündlich im Zentrifugensysiem abgeschiedenen Rußmenge (260 kg) zu der in dem stündlich in das Zentrifugensystem eingeführten Ruß-Kohlenwasserstoffölgemisch enthaltenen Rußmenge, beträgt damit

260

100
400

= 65%.

Arbeitet man dagegen ohne Abstreifkolonne, indem man das Abstreiföl aus der Kolonne 3 ohne eine Aufkonzentrierung vor der Verdünnung mit dem leichteren Öl in das Zenlrifugensystem einfühn. so müssen zur Aufrechlerhaltung des stationären Zustandes stündlich 2900 kg rußhaltiges Abstreiföl mit einer Rußkonzentration von 20%, entsprechend einer Rußmenge von 580 kg, wobei die 2900 kg rußhaltiges Abschrecköl vor der Zuführung zum Zentrifugensystem

mit 4350 kg leichterem Öl zu 7250 kg rußhaltigem Öl mit 8% Rußgehalt verdünnt werden, in das Zentrifugensystem abgezogen werden. Der Wirkungsgrad des Zentrifugensystems beträgt somit in diesem Falle

260 ■ 100
2900 ■ 20 =
TÖÖ

44.8 %.

Durch Zwischenschalten der Abstreifkoionne spart man somit

(2900 - 2000) -100

2900 ~ °

der Zcnlrifugcnkapazität ein. Man kann also etwa 1/3 der wegen der schnell rotierenden Teile mechanisch anfälligen Zentrifugen durch eine einfache Kolonne ersetzen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

609 053/97

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Regenerieren rußhaltiger Öle, die bei der Abschreckung von rußhaltigen Spaltgasen mil hochsiedenden Kohlenwasserstoffen erhallen werden, durch Abzweigen eines Teilstromes der rußhaltigen Kohlenwasserstoffe aus dem Abschreckkreislaufund Aufarbeitung in einem Regeneriersystem, in welchem die Kohlenwasserstoffe verdampft und aus dem der Ruß als solcher oder in Form von körnigem Petrolkoks abgezogen wird oder in einem Regeneriersystem in dem man den Ruß aus einem gegebenenfalls verdünnten Gemisch durch Abschleudern bzw. Zentrifugieren abtrennt. dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Abschreckkreislauf und Regeneriersystem eine Kolonne geschaltet wird, in der die Konzentration der Kohlenwasserstoffe an Ruß durch eine entsprechende Teilverdampfung der Kohlenwasserstoffe erhöht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Teilverdampfung in einer Kolonne ausführt und in diese Bindemittel einfühn. die die Petrolkoksbildung fördern.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die bei der Regenerierung freiwerdende Wärme für die Teilverdampfung der Kohlenwasserstoffe in der zwischengeschalteten Kolonne verwendet.

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