DE1942001A1 - Verfahren und Vorrichtung zum raschen Abkuehlen von Hochtemperatur-Gasstroemungen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum raschen Abkuehlen von Hochtemperatur-Gasstroemungen

Info

Publication number
DE1942001A1
DE1942001A1 DE19691942001 DE1942001A DE1942001A1 DE 1942001 A1 DE1942001 A1 DE 1942001A1 DE 19691942001 DE19691942001 DE 19691942001 DE 1942001 A DE1942001 A DE 1942001A DE 1942001 A1 DE1942001 A1 DE 1942001A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cooling
chamber
flow
cooling liquid
zone
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19691942001
Other languages
English (en)
Other versions
DE1942001C3 (de
DE1942001B2 (de
Inventor
Geddes Ray L
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stone and Webster Engineering Corp
Original Assignee
Stone and Webster Engineering Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stone and Webster Engineering Corp filed Critical Stone and Webster Engineering Corp
Publication of DE1942001A1 publication Critical patent/DE1942001A1/de
Publication of DE1942001B2 publication Critical patent/DE1942001B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1942001C3 publication Critical patent/DE1942001C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28C—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
    • F28C3/00—Other direct-contact heat-exchange apparatus
    • F28C3/06—Other direct-contact heat-exchange apparatus the heat-exchange media being a liquid and a gas or vapour
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING 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
    • C10G9/00—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G9/002—Cooling of cracked gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0075—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for syngas or cracked gas cooling systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S585/00—Chemistry of hydrocarbon compounds
    • Y10S585/919—Apparatus considerations
    • Y10S585/921—Apparatus considerations using recited apparatus structure

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Description

Dr. Ing. E. BERKENFELD - D i ρ I.-1 η g. H. B E R K E N F E LD, Patentanwälte, Köln Anlage Aktenzeichen
zur Eingabe vom 15. August 1969 Sch// Name d. Anm. stone & Webster Engineering Corporation
Verfahren und Vorrichtung zum raschen Abkühlen von Hochtemperatur-Gasströmungen.
Die Erfindung betrifft ganz allgemein die Abkühlung der aus Pyrolyseöfen abgeführten gasförmigen Produkte. Die Erfindung ist insbesondere gerichtet auf die Verringerung der Ansammlung von schädlichen Ablagerungen von Materialien, wie z.B. Teer oder Koks, in den mit den Pyrolyseöfen verbundenen Kühlkammern.
Die Pyrolyse oder das Kracken organischer Materialien, wie z.B. von Kohlenwasserstoffen und Petroleumdestillaten, ist in der Industrie üblich geworden. Die Pyrolysetemperaturen sind sehr hoch und betragen im allgemeinen etwa 595 - 9270C. Es wurde auch die Wichtigkeit der raschen Abkühlung der die Pyrolysezone verlassenden heißen Gase erkannt, um zusätzliche Reaktionen zu verhindern oder auf ein Mindestmaß herabzusetzen, welche unerwünschte Produkte zu erzeugen trachten, wie z.B. Teer oder Koks.
Es war bisher meistens üblich, das heiße gekrackte Gas in eine Kühlzone einzuführen, in welcher dasselbe mit einer Kühlflüssigkeit in Berührung kommt und rasch abgekühlt wird. Es sind eine Anzahl von Verfahren zur Ausführung des raschen KUhlvorganges von etwa 8710C auf 2600C oder weniger vorgeschlagen worden. Viele dieser bekannten Verfahren weisen jedoch den Nachteil auf, daß sich auf der Wand der Kühlkammer feste Koksablagerungen oder Verkrustungen bilden, daß das Wachstum dieser Koksablagerungen gegebenenfalls ein schädliches Hindernis für die Strömung von Flüssigkeiten in die oder aus der Kühlkammer bildet und meist die Notwendigkeit einer häufigen kostspieligen Reinigung ergibt.
st 27/15 -1-
009814/1312
Die mit der Bildung von Kosablagerungen verbundenen Betriebsprobleme sind besonders unangenehm während der Abkühlung der Produkte, die sich aus der Pyrolyse von hochsiedenden ölen ergeben, wie z.B. Naphtha, Kerosin und Gasölen, bei welchem im Laufe der Abkühlung hochsiedende ölprodukte bei verhältnismäßig hohen Temperaturen auf Metalloberflächen kondensiert werden. Die kondensierte Flüssigkeit ist Pyrolyse-Polymerisationsreaktionen unterworfen, welche zu einer teilweisen Umwandlung in einen Koksrückstand führen, der auf der Oberfläche der Kühlkammer verbleibt.
Diese schädliche Koksablagerung ist in der Phase der Abkühlung des Pyrolysegasgemisches besonders unangenehm, in welcher der Taupunkt des Gasgemisches gerade erreicht wird und die erste kleine Menge kondensierter Flüssigkeit in Erscheinung tritt. In dieser Phase ™ der beginnenden Kondensation fließt die sich bildende sehr kleine Flüssigkeitsmenge sehr langsam und ist daher am längsten den pyrolytischen Kondensationsreaktionen unterworfen, die zu Koksablagerungen führen. Im allgemeinen ist die Geschwindigkeit der Koksbildung äußerst rasch, wenn die anfängliche Kondensation des Pyrolyseprodukts im Temperaturbereich von etwa 260 - 482°C erfolgt.
Einer der Vorteile der Erfindung ist die Vermeidung der schädlichen Koksablagerung während der raschen Abkühlung im kritischen Bereich von 260 - 482°C mittels einer entsprechenden Einrichtung, welche dünne Flüssigkeitsfilme mit langer Aufenthaltszeit in diesem Bereich auf ein Mindestmaß herabsetzt oder eliminiert.
Es ist bereits die Verwendung von öl mit einem hohen Siedepunkt vorgeschlagen worden, um die Krackrückstände aus· den Pyrolysegasen auszuwaschen und die Wände einer Kühlkammer von Teerablagerungen freizuhalten. Dieser Vorschlag ist in der Veröffentlichung "Erdöl und Kohle-Erdgas-Petrochemie vom April I962, Seiten 27O - 273" zu finden. Auch die amerikanische Patentschrift 3 353 803 beschreibt eine Kühlkammer, deren Innenwand mit einem Wasserfilm versehen ist, um die Ablagerung von festen Stoffen zu verhindern.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher in der Ausbildung eines Verfahrens und einer Vorrichtung, mittels welcher die Wände der Kühlzone einer Krackeinheit von einer Ansammlung von schädlichen '
st 27/13 009814/1312 "2"
überzügen freigehalten werden.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Ausbildung einer' ,· Vorrichtung, welche die Einführung von Kühlflüssigkeit in den Wandbereich einer Kühlkammer erleichtert. ■ :
Gemäß der Erfindung sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum ·■/*'. Abkühlen heißer Pyrolysegase vorgesehen, um die schädliche Koksab-,':*6*" lagerung auf ein Mindestmaß herabzusetzen. Durch ein neuartiges Verfahren der Einführung der Kühlflüssigkeit, in die Kühlkammer können die Pyrolysegase bis unterhalb ihres Taupunkts unter solchen Bedingungen abgekühlt werden, daß die die anfängliche Konden-, sation umgebenden Kammerwände von rasch fließenden dicken Flüssig-*" keitsfilmen bedeckt sind, deren kurze Aufenthaltszeit bei hoher Temperatur das Ausmaß der pyrolytischen Kondensationsreaktionen und die Koksablagerung bedeutend verringert.
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung werden die den Pyrolyseöfen '"' oder die Krackzone verlassenden heißen Pyrolysegase unter Druck im1'~~
allgemeinen nach unten in eine Kühlzone gefördert. Der obere Teil,-/*
der Kühlzone umgibt das untere Ende der Leitung, welche heiße Gase.*"' aus der Krackzone in die Kühlzone einführt. Die Leitung erstreckt V sich ein kurzes Stück in die Kühlkammer und ist von derselben ^3 durch eine entsprechende Ispliereinrichtung getrennt. Diese be- "-T steht aus einer Schicht von festen Isolierstoffen oder vorzugswei- '
.-.. ·■ se aus einer Kombination von festen Isolierstoffen und einer oder ν
W-mehreren ringförmigen Kammern, welche durch ein inertes Medium ge-r-.
reinigt werden können, wie z.B. Dampf oder Stickstoff. ψι
An einer Stelle läng's der Innenfläche der Kühlkammer, die Vorzugs-' rweise oberhalb des unteren Endes der Leitung liegt, welche heiße ν Gase in die Kühlzone einführt, ist eine Einrichtung vorgesehen, welche einen Kühlölfilm über die ganze Innenfläche der Kühlzone ^/ fließen läßt. Der Kühlölfilm fließt im allgemeinen kontinuierlich "'%■ längs der senkrechten Wand der Kühlzone nach unten.
Zusätzlich zu der Einrichtung, welche einen Kühlölfilm fließen ■;
'•tit läßt, sind eine oder mehrere Einrichtungen vorgesehen, welche Kühl·*=1" öl in die Kühlzone in Berührung mit den heißen Pyrolysegasen ein- ' '
3t 27/13 009814/1312 -3- "
spritzen, um deren Abkühlung zu bewirken.
Die Länge der Kühlzone sowie die Temperatur- und die Siedebereichcharakteristiken des Kühlöls werden ausgewählt entsprechend der Anfangstemperatur der Pyrolysegase und der Endtemperatur, welche durch die Abkühlung erzielt werden soll. Am unteren Ende der Kühlzone sind Einrichtungen angeordnet, welche das Kühlöl und die abgekühlten Gase entsprechenden Fraktioniereinrichtungen zuführen.
Die verwendete Kühlflüssigkeit ist vorzugsweise ein öl, welches die Metallwand der Kühlzone benebzen kann. Es sind entsprechende Kühlöle bekannt, einschließlich verschiedener Gasöle und leichter Petroleumdestillate. Die Kühlflüssigkeit soll einen solchen Siedebereich aufweisen, daß beim Gebrauch nicht mehr als etwa J5% verdampft werden. Die Eintrittstemperatur der Kühlflüssigkeit wird entsprechend der Endtemperatur ausgewählt, welche das die Kühlzone verlassende Material aufweisen soll. Die Kühlflüssigkeit, welche auf der Wand nach unten fließt, und die Kühlflüssigkeit, welche in die Kühlzone eingespritzt wird, können aus der gleichen Quelle oder aus verschiedenen Quellen stammen, je nach Verfügbarkeit. Wenn getrennte Quellen verwendet werden, soll die Höher siedende der beiden Flüssigkeiten auf der Wand der Kühlkammer nach unten fließen, während die niedriger siedende Flüssigkeit in die Kühlzone eingespritzt wird.
Gegenstand der Erfindung sind somit ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zum Abkühlen einer austretenden heißen Pyrolysegasströmung, welche durch eine Kühlzone nach unten geleitet wird, deren Wand mit einem Kühlölfilm bedeckt ist, während Kühlölin die Gasströmung eingespritzt wird.
Weitere Einzelheiten der praktischen Ausführung der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in welchen zeigt:
Fig. 1 schematisch die Anordnung der Kühlzone relativ zu der vorhergehenden Pyrolysezone und 'der nachfolgenden Fraktionierzone,
St 27/13 ■ , -4-
009814/1312
Fig. 2 im Längsschnitt den oberen Teil der Kühlzone, welcher eine Ausführungsform der Vorrichtung zum Aufbringen eines KUhlflüssigkeitsfilms auf die Wand der Kühlzon'e veranschaulicht,
Pig. j5 im teilweisen Längsschnitt den oberen Teil der Kühlzone, welcher eine andere Ausführungsform der Vorrichtung zum Aufbringen eines KUhlflüssigkeitsfilms auf die Wand der Kühlzone veranschaulicht.
Gemäß Pig. 1 werden die Gase in die Pyrolysezone eingeführt, in welcher dieselben gekrackt und in leichtere Produkte umgewandelt werden, welche im allgemeinen mit einer Temperatur von 593 - 927°C austreten. Die Pyrolyseprodukte strömen im allgemeinen durch die Kühlzone nach unten in eine Praktionierzone, in welcher die Kühlflüssigkeit und verschiedene gewünschte Produkte abgeschieden werden. Die Kühlflüssigkeit kann dann ganz oder teilweise wieder in die Kühlzone in Umlauf gesetzt werden.
Die Kühlzone ist genauer in Pig. 2 dargestellt. Die Leitung 1 aus der (nicht dargestellten) Krackzone erstreckt sich nach unten in die Kühlkammer 2. Das Ende 3 der Leitung 1 ist von einer Isolierschicht 4 umgeben, um die Wand der Kühlkammer 2 vor den extrem hohen Gastemperaturen zu schützen. Die Isolierung kann aus einem festen Stoff bestehen, wie Pig. 2 zeigt, oder aus einer Kombination ^ des festen Stoffes mit einer oder mehreren isolierenden Kammern, wie Pig. j5 zeigt. Die Kühlkammer 2 kann aus einem Metallrohr oder aus einer Kammer mit einer Öffnung zur Aufnahme des unteren Endes 2 der Leitung 1 bestehen.
In der Kühlkammer 2 sind Einrichtungen vorgesehen, welche einen Kühlflüssigkeitsfilm kontinuierlich der senkrecht gerichteten Wand der Kühlkammer 2 zuführen. Wie Fig. 2 zeigt, sind eine oder mehrere Eintrittsöffnungen 5 mit einer (nicht dargestellten) Quelle der Kühlflüssigkeit verbunden, welche die gewünschte Temperatur aufweist. Innerhalb des oberen Teils der Kühlkammer 2 ist ein Metallring 6 angeordnet und mit der Kühlkammer 2 durch entsprechende Verbindungsmittel verbunden, wie z.B. Bolzen 7 oder durch Schmelzschweißung. Der Ring 6 ist im wesentlichen kegelstumpfför-
3t 27/13 0098U/1312 -5-
mig, wobei der maximale Durchmesser etwas kleiner ist als der Innendurchmesser der Kühlkammer. Infolgedessen ist zwischen der unteren Kante des Ringes 6 und der Wand der Kühlkammer 2 eine kleine ringförmige öffnung 8 vorgesehen. Eine oder mehrere Spritzdüsen 9, 10 sind mit einer (nicht dargestellten) Kühlflüssigkeitszuführung verbunden und so angeordnet, daß sie die Kühlflüssigkeit unter Druck in die Kühlkammer 2 spritzen.
Wenn die durch die Leitung 1 hindurchgehenden Gase eine Temperatur aufweisen, die niedrig genug ist, daß eine schädliche Verkokung der Düse nicht erfolgt, kann eine einzige nach unten gerichtete Düse verwendet werden, die in der Nähe des unteren Endes der Lei- ^ tung 1 zentral angeordnet ist.
Die relativen Abmessungen der Teile in der Kühlzone können entsprechend den gewünschten Bedingungen bestimmt werden. Die Leitung 1 kann im allgemeinen einen Durchmesser von 7,5 - ^5 cm aufweisen, während der Durchmesser der Kühlkammer 2 im allgemeinen um mindestens 10 cm größer ist als jener der Leitung 1. Die ringförmige öffnung 8 soll klein sein und der Durchmesser derselben ist vorzugsweise kleiner als 6,25 mm.
Im Betrieb geht gekracktes Gas mit einer erhöhten Temperatur und unter Druck durch die Leitung 1 hindurch und tritt durch das untere Ende 3 der Leitung 1 in die Kühlkammer 2 aus. Kühlflüssigkeit, deren Temperatur unterhalb ihres Siedepunktes liegt, wird durch die Eintrittsöffnungen 5 und die ringförmige öffnung 8 zugeführt, um auf der Wand der Kühlkammer 2 einen Kühlflüssigkeitsfilm 11 zu bilden. Weitere Kühlflüssigkeit wird gleichzeitig in die Strömung der Pyrolyseprodukte durch die Düsen 9, 10 und andere (nicht dargestellte) zusätzliche Düsen eingespritzt, die als erforderlich befunden werden, um die gewünschte Endtemperatur zu erreiche*i. Durch das Vorhandensein der Isolierung 4 soll die Hitzeströmung von der Leitung 1 zum Ring 6 vermindert werden, um den Ring auf einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur zu halten. Dadurch wird gewährleistet, daß ein Minimum unerwünschter Nebenreaktionen in der Nähe der ringförmigen öffnung 8 erfolgt, um die schädliche Koksablagerung in diesem Bereich auf ein Mindestmaß herabzusetzen.
st 27/13 0098U/1312 '6"
Die Isolierung 4 kann aus irgendeiner üblichen Art von Isoliermaterial bestehen, wie z.B. Diatomeenerde. Die Isolierung weist eine solche Dicke auf, daß die Temperatur auf der Außenseite der Isolierung nicht um etwa 650C höher ist als die Eintrittstemperatur des KUhlöls. Das Isoliermaterial wird durch einen Metallmantel 15 in Stellung gehalten und vor der gasförmigen und flüssigen Umgebung geschützt. Wie Fig. 2 zeigt, ist der Metallmantel I5 direkt am Ende 3 der Leitung 1 und an der Metallwand der Kühlkammer 2 durch entsprechende Kittel, wie z.B. Schweißen, befestigt.
Bi Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird ein Pyrolysegas, das einhundert Gewichtsteile Kohlenwasserstoffe und 8O Gewichtsteile Dampf enthält, durch die Leitung 1 in die Kühlkammer 2 eingeführt, in welcher dasselbe abgekühlt wird unter Verwendung eines Kühlöls, das ein Gasöl mit einem spezifischen Gewicht von 0,910 und einem Siedebereich von 2J2 - 454°C ist und das in die Kühlkammer mit einer unter 2320C liegenden Temperatur eingeführt wird. Die Kohlenstoff-Zusammensetzung der Pyrolysegase ist nach Gewichtsprozent ungefähr wie folgt: 1^' Wasserstoff, 13,5# Methan, 27,4£ C , 13,2%' C , 7,0# C^, 31,5)* C bei 2040C und 6,5£ Schweröl. Nach dem Abkühlungstforgang beträgt die Temperatur des die Kühlkammer verlassenden Gemisches 3020C.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein ähnliches Pyrolysegasgemisch, das mit einer Temperatur von 649°C eintritt, durch ein ähnliches Gasöl mit einer Temperatur von 1320C abgekühlt. Die heißen Pyrolysegase werden durch die Leitung 1, de*· ' ren Durchmesser 40 cm beträgt, in einer MengeVon etwa 20830 kg/h zugeführt. Die Kühlkammer 2 hat einen Durchmesser von 60 cm und das Kühlöl wird durch die ringförmige Öffnung ο in einer MengeVon ungefähr 2649,5 l/min zugeführt, wobei der Durchmesser der ringförmigen Öffnung 8 etwa 3,375 mm beträgt. Sin einziger fester konischer Spritzkopf 9 ist vorgesehen, der ungefähr 1135*5 l/min Kühlöl unter einem Druck von 2,8 kg/cm^ zuführt. Die Ge samt strömung" des Kühlöls ist sofeeregelt, daß am Boden der Kühlkammer 2 eine Aus·0, trittstemperatur von 1770C erzieht wird. Ungefähr 10$ des Kühlöls werden verdampft und 90% treten als Flüssigkeit aus. Die Gesamtlan^ ge der Kühlkammer 2 beträgt etwa 4,2 m.
St 27/13 009814/1312 "7" /
BAD ORIGINAL
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wird ein ähnliches Pyrolysegasgemisch, das mit einer Temperatur von 899 C eintritt, durch Einspritzen eines ähnlichen Gasöls mit einer Temperatur von 2O4°C abgekühlt. Die heißen Pyrolysegase werden durch die Leitung 1, deren Durchmesser 20 cm beträgt, in einer Mengevon ungefähr 9O6O Kg/h zugeführt. Die Kühlkammer hat einen Durchmesser von ungefähr 45 cm. Ein schwereres Kühlöl mit einem spezifischen Gewicht von 1,02 und einem Siedebereich von 315 - 649°C wird durch die ringförmige öffnung 8 in einer Menge von ungefähr 578,5 l/min mit einer Einlaßtemperatur von 304 C zugeführt, wobei der Durchmesser der ringförmigen öffnung 8 etwa 1,56 mm beträgt. Drei feste konische Spritzköpfe sind vorgesehen (ein Kopf zusätzlich zu den Spritzköpfen 9 und 10) und jeder derselben führt etwa 208 l/min Kühlöl unter einem Druck von 2,8 kg/cm zu. Die eingespritzte ölmenge wird geregelt, um am Boden der Kühlkammer 2 eine Austrittstemperatur des Gases von 309 C zu erzeielen. Ungefähr 50$ des Kühlöls werden verdampft. Die Gesamtlänge der Kühlkammer 2 beträgt in diesem Fall etwa 4,8 m.
Die in Pig. 3 dargestellte Ausführungsform der Erfindung sieht die Anordnung einer ringförmigen Kammer 14 zwischen der Metallwand 15 und dem kegelstumpfförmigen Ring 6 vor, der die ringförmige öffnung 6 für die Kühlflüssigkeit begrenzt. Wie bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ist eine ringförmige Anordnung von öffnungen vorgesehen, durch welche Kühlflüssigkeit eingeführt wnd durch die ringförmige öffnung 8 nach unten gea?lenkt werden kann, um die Wand der Kühlkammer 2 mit einem Film 11 zu überziehen. Auch bei dieser Ausführungsform sind die Isolierung 4 und die Metallwand 15 für dieselbe vorgesehen. Zwischen der Metallwand 15 und dem kegelstumpfförmigen Ring 6 ist jedoch eine ringförmige Isolierkammer 14 angeordnet. Dieselbe bildet eine zusätzliche thermische Isolierung, um die Kühlflüssigkeitskammer und die ringförmige öffnung 8 vor den heißen Gasen zu schützen, die aus dem unteren Ende 3 der Leitung 1 austreten. Mehrere öffnungen 12 sind vorgesehen, durch welche ein inertes Gas, wie z.B. Dampf oder Stickstoff, eingeführt und durch die ringförmige Kammer 14 zwischen dem Metallring 6 und der Metallwand 15 nach unten gelenkt werden kann. Das inerte Gas, -Jas von einer (nicht dargestellten) Quelle zugefiihrt wird, wird durch die ringförmige Kammer 14 hindurchgeführt, um dieselbe von einer Ansammlung von Rückständen freizuhalten.
3t 27/1;~ 0098 U/131 2 -8- ■
Obwohl die in Pig. j5 dargestellte Ausführungsform eine einzige ringförmige Kammer 14 zwischen dem Metallring 6 und der Haltewand 15 für die Isolierung zeigt, können zwei oder mehrere im wesentlichen konzentrische ringförmige Kammern vorgesehen werden. Wenn mehrere ringförmige Isolierkammern 14 verwendet werden, sind dieselben so angeordnet, daß der Dampf durch die öffnungen 12 in dieselben eintreten kann, wobei Zugangseinrichtungen den Durchgang des Dampfes durch dieselben erleichtern.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen beispielsweisen Ausführungsformen beschränkt, die verschiedene Abänderungen erfahren können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Patentansprüche
St 27/1^ -9-
009814/1312

Claims (10)

Dr. Ing. E. BERKENFELD ■ Dipl.-lng. H. BERKENFELD, Patentanwälte, Köln 194200 T Anlage Aktenzeichen zur Eingabe vom 15. August 1969 Sch// Name d. Anm. stone & Websfcer Engineering Corporation Patentansprüche
1. Verfahren zum Kracken von Kohlenwasserstoffen in gasförmiger Phase bei erhöhter Temperatur mit nachfolgendem raschen Senken der Temperatur der austretenden Pyrolysegase, dadurch gekennzeichnet, daß die rasche Senkung der Temperatur der gekrackten Gase wenigstens teilweise durch kontinuierliche Einführung der Strömung der heißen gekrackten Gase im allgemeinen senkrecht nach unten in eine Kühlzone erzielt wird, daß Kühlflüssigkeit in eine Kammer eingeführt wird, daß die Kühlflüssigkeit aus der Kammer längs der Innenwand der Kühlzone nach unten gelenkt wird und daß zusätzlüie Kühlflüssigkeit in die Strömung der austretenden Pyrolysegase beim Durchgang durch die Kühlzone eingespritzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlflüssigkeit ein öl von solcher Flüchtigkeit ist, daß dasselbe während des Durchgangs durch die Kühlzone nur teilweise verdampft.
3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer, durch welche die Kühlflüssigkeit eingeführt wird, von den austretenden Pyrolysegasen isoliert ist, die in die Kühlzone eintreten.
4. Vorrichtung zum Abkühlen einer Strömung gekrackter Gase, gekennzeichnet durch eine Leitung (1), welche die heißen gekrackten Gase im allgemeinen nach unten in eine Kühlkammer (2) einführt, durch eine Kühlzone, welche das untere Ende (3) der
3t27/13 0098U/1312
Leitung (1) umgibt und von derselben durch eine Isolierung (4) getrennt ist, wobei sich die Kühlkammer nach unten erstreckt, um die aus der Leitung austretende, nach unten gerichtete Strömung der gekrackten Gase aufzunehmen, durch eine zwischen dem oberen Ende der Kühlkammer und dem unteren Ende der Leitung angeordnete Einrichtung, welche einen Kühlflüssigkeitsfilm (11) längs der Wand der Kühlkammer kontinuierlich nach unten fließen läßt, und durch Einrichtungen, welche Kühlflüssigkeit in die Kühlkammer einspritzen, um die durch dieselbe hindurchströmenden gekrackten Gase zbi berühren und zu kühlen.
5· Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Eintritts des Kühlflüssigkeitsfilms (11) mehrere Spritzdüsen (9,10) angeordnet sind, welche Kühlflüssigkeit in die Kühlkammer einspritzen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkammer einen inneren Mantel (15) enthält, um eine ringförmige Kammer (14) zu bilden, welche in eine ringförmige öffnung (8) mündet, um die Strömung der Kühlflüssigkeit längs der Wand der Kühlkammer nach unten zu lenken.
7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierung (4) aus einer Schicht festen Isoliermaterials besteht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierung (4) aus einer Schicht festen Isoliermaterials und wenigstens einer ringförmigen Kammer (14) besteht.
9· Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, welche ein inertes Gas durch die ringförmige Kammer (14) hindurchführt, die einen Teil der Isolierung bildet.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das inerte Gas aus Dampf besteht.
3t 27, ^: 00981U-.* ?1 2 "11~
DE1942001A 1968-09-26 1969-08-18 Vorrichtung zum Abkühlen gecrackter Gase Expired DE1942001C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US76287168A 1968-09-26 1968-09-26

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1942001A1 true DE1942001A1 (de) 1970-04-02
DE1942001B2 DE1942001B2 (de) 1978-02-16
DE1942001C3 DE1942001C3 (de) 1978-09-21

Family

ID=25066246

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1942001A Expired DE1942001C3 (de) 1968-09-26 1969-08-18 Vorrichtung zum Abkühlen gecrackter Gase

Country Status (7)

Country Link
US (1) US3593968A (de)
BE (1) BE739454A (de)
DE (1) DE1942001C3 (de)
ES (1) ES371918A1 (de)
FR (1) FR2022196A1 (de)
GB (1) GB1232940A (de)
NL (1) NL163252C (de)

Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3959420A (en) * 1972-05-23 1976-05-25 Stone & Webster Engineering Corporation Direct quench apparatus
US3907661A (en) * 1973-01-29 1975-09-23 Shell Oil Co Process and apparatus for quenching unstable gas
SE380125B (de) * 1974-12-02 1975-10-27 Ericsson Telefon Ab L M
DE2645649C2 (de) * 1975-10-14 1982-09-02 Chiyoda Chemical Engineering & Construction Co. Ltd., Yokohama, Kanagawa Verfahren zum thermischen Cracken von schweren Kohlenwasserstoffen
US4147753A (en) * 1975-10-14 1979-04-03 Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Apparatus for the thermal cracking of heavy hydrocarbon
US4322222A (en) * 1975-11-10 1982-03-30 Occidental Petroleum Corporation Process for the gasification of carbonaceous materials
DE2617772C2 (de) * 1976-04-23 1986-08-28 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Vorrichtung zum Abkühlen eines Spaltgasstromes
DE2621718C3 (de) * 1976-05-15 1980-07-17 Hoechst Ag, 6000 Frankfurt Abkühlungseinrichtung
DE2646691A1 (de) * 1976-10-15 1978-04-20 Linde Ag Verfahren und vorrichtung zur kuehlung von spaltgas
US4115072A (en) * 1977-04-07 1978-09-19 Chevron Research Company Retractable fluids spraying assembly
US4444697A (en) * 1981-05-18 1984-04-24 Exxon Research & Engineering Co. Method and apparatus for cooling a cracked gas stream
GB2099567B (en) * 1981-06-02 1984-11-21 British Gas Corp Heat recovery process and apparatus
US4597780A (en) * 1981-06-04 1986-07-01 Santek, Inc. Electro-inertial precipitator unit
US4558451A (en) * 1982-07-19 1985-12-10 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Tubular singlet delta oxygen generator
DE3309576A1 (de) * 1983-03-17 1984-09-20 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Abkuehlungseinrichtung
US4614229A (en) * 1983-06-20 1986-09-30 Exxon Research & Engineering Co. Method and apparatus for efficient recovery of heat from hot gases that tend to foul heat exchanger tubes
JPS60115687A (ja) * 1983-11-28 1985-06-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd タ−ル含有高温ガスの熱回収方法
US4801307A (en) * 1984-04-27 1989-01-31 Texaco Inc. Quench ring and dip-tube assembly
FR2584733B1 (fr) * 1985-07-12 1987-11-13 Inst Francais Du Petrole Procede ameliore de vapocraquage d'hydrocarbures
DE3721475C1 (de) * 1987-06-30 1989-03-23 Asea Brown Boveri Anlage zur Pyrolyse von Abfallmaterial
US5087427A (en) * 1990-03-26 1992-02-11 Amoco Corporation Catalytic cracking unit with internal gross cut separator and quench injector
US5043058A (en) * 1990-03-26 1991-08-27 Amoco Corporation Quenching downstream of an external vapor catalyst separator
US5089235A (en) * 1990-03-26 1992-02-18 Amoco Corporation Catalytic cracking unit with external cyclone and oil quench system
ES2276679T3 (es) * 1999-03-24 2007-07-01 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Aparato para enfriar.
US6613127B1 (en) * 2000-05-05 2003-09-02 Dow Global Technologies Inc. Quench apparatus and method for the reformation of organic materials
US7465388B2 (en) * 2005-07-08 2008-12-16 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Method for processing hydrocarbon pyrolysis effluent
US7763162B2 (en) 2005-07-08 2010-07-27 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Method for processing hydrocarbon pyrolysis effluent
US8524070B2 (en) * 2005-07-08 2013-09-03 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Method for processing hydrocarbon pyrolysis effluent
US7749372B2 (en) * 2005-07-08 2010-07-06 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Method for processing hydrocarbon pyrolysis effluent
US7780843B2 (en) 2005-07-08 2010-08-24 ExxonMobil Chemical Company Patents Inc. Method for processing hydrocarbon pyrolysis effluent
ATE465806T1 (de) * 2006-01-20 2010-05-15 Ineos Europe Ltd Quenchrohr, vorrichtung und verfahren für katalytische gasphasenreaktionen
US8118996B2 (en) 2007-03-09 2012-02-21 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Apparatus and process for cracking hydrocarbonaceous feed utilizing a pre-quenching oil containing crackable components
US8158840B2 (en) * 2007-06-26 2012-04-17 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Process and apparatus for cooling liquid bottoms from vapor/liquid separator during steam cracking of hydrocarbon feedstocks
US20090056223A1 (en) * 2007-09-04 2009-03-05 Patel Sunilkant A Quench ring rim and methods for fabricating
DE102007042543A1 (de) * 2007-09-07 2009-03-12 Choren Industries Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von beladenem Heißgas
US8074973B2 (en) * 2007-10-02 2011-12-13 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Method and apparatus for cooling pyrolysis effluent
US7905990B2 (en) 2007-11-20 2011-03-15 Ensyn Renewables, Inc. Rapid thermal conversion of biomass
US20090301935A1 (en) * 2008-06-10 2009-12-10 Spicer David B Process and Apparatus for Cooling Liquid Bottoms from Vapor-Liquid Separator by Heat Exchange with Feedstock During Steam Cracking of Hydrocarbon Feedstocks
US9200223B2 (en) 2012-09-28 2015-12-01 General Electric Comapny Apparatus for a syngas cooler and method of maintaining the same
PL3013469T3 (pl) * 2013-06-28 2021-04-06 Uop Llc Wysokotemperaturowy układ studzący oraz sposób ostudzania
KR101580368B1 (ko) * 2013-11-08 2016-01-06 엠에이티플러스 주식회사 스크러버용 인렛
EP2870991B1 (de) * 2013-11-08 2017-01-04 Mat Plus Co., Ltd. Einlass für Gaswäscher
WO2016032730A1 (en) 2014-08-28 2016-03-03 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Process and apparatus for decoking a hydrocarbon steam cracking furnace
WO2016099608A1 (en) 2014-12-16 2016-06-23 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Process and apparatus for decoking a hydrocarbon steam cracking furnace
US10160919B2 (en) 2015-09-21 2018-12-25 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Process and apparatus for reducing thermal shock in a hydrocarbon steam cracking furnace
US9896395B2 (en) 2015-11-04 2018-02-20 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Process and system for making cyclopentadiene and/or dicyclopentadiene
ITUA20164226A1 (it) * 2016-06-09 2017-12-09 Giorgio Micheletti Sistema per il lavaggio o la filtrazione di una corrente gassosa
BR112019013387B1 (pt) 2016-12-29 2023-03-28 Ensyn Renewables, Inc Desmetalização de biomassa

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB321473A (en) * 1928-08-15 1929-11-14 Thomas William Starkey Robinso Improvements in and relating to the treatment of hydrocarbon material
US2353803A (en) * 1942-10-30 1944-07-18 L C Smith & Corona Typewriters Typewriting machine
US2776727A (en) * 1953-07-03 1957-01-08 Exxon Research Engineering Co Apparatus for separating and quenching oil products
US3069248A (en) * 1954-05-25 1962-12-18 Belge Produits Chimiques Sa Burner for hydrocarbons
US2868856A (en) * 1955-06-21 1959-01-13 Union Carbide Corp Process and apparatus for partial oxidation of hydrocarbons
CH371203A (de) * 1957-06-07 1963-08-15 Belge Produits Chimiques Sa Verfahren und Vorrichtung zum Abschrecken heisser Gase
NL108360C (de) * 1958-02-26
US3121616A (en) * 1958-04-08 1964-02-18 Belge Produits Chimiques Sa Solid metal block reaction furnace for treatment of hydrocarbons
US3290308A (en) * 1964-02-11 1966-12-06 Chemical Construction Corp Synthesis of pure melamine

Also Published As

Publication number Publication date
ES371918A1 (es) 1972-03-16
DE1942001C3 (de) 1978-09-21
GB1232940A (de) 1971-05-26
NL163252C (nl) 1980-08-15
BE739454A (de) 1970-03-02
NL6912220A (de) 1970-04-01
NL163252B (nl) 1980-03-17
DE1942001B2 (de) 1978-02-16
FR2022196A1 (de) 1970-07-31
US3593968A (en) 1971-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1942001A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum raschen Abkuehlen von Hochtemperatur-Gasstroemungen
DE2647526C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Entkoken von Reaktoren
DE2412561A1 (de) Direktabschreckvorrichtung
DE2117691A1 (de) Verfahren zum verzögerten Verkoken von Pyrolysebrennstoffölen
DE1643074B2 (de) Verfahren zur Herstellung von niedermolekularen Olefinen durch thermische Spaltung von Kohlenwasserstoffen
DE2209302C3 (de) Verfahren zum Dampfkracken von Naphthakohlenwasserstoffen
DE2035630C3 (de) Vorrichtung zur Herstellung gasförmiger Olefine durch thermische Spaltung von flüssigen oder gasförmigen Kohlenwasserstoffen
DE2645649C2 (de) Verfahren zum thermischen Cracken von schweren Kohlenwasserstoffen
DE2854907A1 (de) Verfahren zur thermischen krackung eines kohlenwasserstoffeinsatzmaterials
DE2362032C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Gas mit einem Heizwert von über 4,2 MJ/m↑3↑
DE3527663A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum thermischen cracken von kohlenwasserstoffen
DE2114062C3 (de) Verfahren zum Abscheiden von Kohlenstoff und Teer aus einem Spaltgasprodukt
DE2333185C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Olefinen durch thermische Spaltung von Kohlenwasserstoffen
DE2028913C3 (de) Verfahren zur Entfernung von Kohlenstoffablagerungen bei der thermischen Spaltung von Kohlenwasserstoffen in Gegenwart von Wasserdampf
DE937723C (de) Verfahren und Vorrichtung zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffen in leichtere Produkte
DE964086C (de) Verfahren zur Umwandlung von schweren Kohlenwasserstoffoelen
DE1250424B (de) Verfahren zur thermischen Spaltung von Kohlenwasserstoffen zu vorw egend Acetylen und Äthylen
DE1282818B (de) Ofen zum Erzeugen von Russ
DE1064945B (de) Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Kohlenwasserstoffen
DE767563C (de) Verfahren zum Spalten von Paraffinen
DE2007996C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Acetylen und Äthylen enthaltenden Gasgemischen
DE1052396B (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung gasfoermiger Olefine durch Spalten von Kohlen
DE2646691A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur kuehlung von spaltgas
DE1065119B (de) Verfahren zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffen
DE1229068B (de) Verfahren zur Erzeugung von Olefinen, insbesondere AEthylen, durch thermische Spaltung von gasfoermigen und/oder verdampfbaren Kohlenwasserstoffen

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8328 Change in the person/name/address of the agent

Free format text: SCHOENWALD, K., DR.-ING. FUES, J., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. VON KREISLER, A., DIPL.-CHEM. KELLER, J., DIPL.-CHEM. SELTING, G., DIPL.-ING. WERNER, H., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 5000 KOELN

8339 Ceased/non-payment of the annual fee