DE1959694A1

DE1959694A1 - Method and device for preventing coke clogging in pyrolysis plants

Info

Publication number: DE1959694A1
Application number: DE19691959694
Authority: DE
Inventors: Raimund Dipl-Ing Fischer; Richard Hussner; Hans Schneider
Original assignee: Deutsche Texaco AG
Current assignee: Wintershall Dea Deutschland AG
Priority date: 1969-11-28
Filing date: 1969-11-28
Publication date: 1971-11-04
Also published as: FI52986C; SE358649B; DK133787C; FR2072589A5; AT300744B; FI52986B; NL168809C; BR7024203D0; ES385645A1; NO135284C; GB1267467A; NO135284B; NL168809B; BE759549A; ZA708004B; JPS5023003B1; NL7017395A; AR196595A1; DK133787B

Description

Homberg/ffdrh., den 24-. 11.1969 D (o Homberg / ffdrh., 24-. 11.1969 D (o

DEUTSCHE ERDÖL AKTIENGESELLSCHAFTDEUTSCHE ERDÖL AKTIENGESELLSCHAFT

Hamburg
Mittelweg 180Hamburg
Middle way 180

Verfahren, und Vorrichtung zum Verhindern von Koksverstopfungen in Pyrolyse-AnlagenMethod and apparatus for preventing coke clogging in pyrolysis plants

Die Erfindung betrifft die Verbesserung von Verfahren zur Gewinnung von Olefinen aus gesättigten Kohlenwasserstoffen durch Pyrolyse. Die Erfindung betrifft aber auch alle anderen Verfahren, in denen organische Verbindungen in der Gasphase pyrolysiert werden und in deren Verlauf mit Koksabscheidungen gerechnet werden muss.The invention relates to the improvement of processes for the recovery of olefins from saturated hydrocarbons by pyrolysis. The invention also relates to all other methods in which organic compounds in the Gas phase are pyrolyzed and in the course of which coke deposits must be expected.

Die den Pyrolyseofen verlassenden heissen olefinhaltigen Spaltgase lässt man bei den bekannten Verfahren einen ■ Kühler und/oder eine Quenchzone durchströmen. Im Inneren des Kühlers bildet sich aus den Pyrolysegasen Koks und scheidet sich ab. Dieser Koks bildet am Eintritt zu den und auf den Wärmeaustausch^lachen des Kühlers feste krustenartige Ablagerungen, deren Dicke ständig zunimmt und damit den Wärmeaustausch stetig verschlechtert und letztlich zu Verstopfungen und zum Stillegen der Anlage führt. Die Be-The hot olefin-containing ones leaving the pyrolysis furnace In the known processes, fission gases are allowed to flow through a cooler and / or a quench zone. Internally of the cooler, coke is formed from the pyrolysis gases and is deposited. This coke forms at the entrance to the and on the heat exchange ^ laugh of the cooler solid crust-like Deposits, the thickness of which is constantly increasing and thus the heat exchange steadily deteriorates and ultimately increases Blockages and shutdown of the system. Thieves-

109845/1889109845/1889

seitigung der Kokskrusten ist schwierig und kostspielig, da in den gebräuchlichen Kühlern grosse Austauschflächen auf engstem Raum untergebracht sind.Removal of the coke crusts is difficult and costly because the common coolers have large exchange surfaces are housed in a confined space.

Es sind Versuche bekannt, der Bildung von Kokskrusten durch strömungsrechnische Massnahmen zu begegnen. Man hat dabei in den Kühlereingängen Einbauten installiert, die eine über den Kühlerquerschnitt konstante Strömungsgeschwindigkeit, der zu kühlenden Spaltgase bewirkten. Ohne diese Einbauten war die Kokskrustenbildung über den Kühlerquerschnitt' ungleichmässig, d.h. bestimmte Zonen des Kühlers setzten sich rascher mit Kokskrusten zu als andere Zonen. Mit den Einbauten.bildeten sich die Kokskrusten über den Kühlerquerschnitt gleichmassig rasch aus, benötigten aber eine geringfügig längere Zeit, um Teile des Kühlers zuzusetzen. Damit wurde die Abstellung des Kühlers zwar herausgezögert, aber nicht verhindei't.Attempts are known to prevent the formation of coke crusts to counter aerodynamic measures. You have it with you Built-in components are installed in the cooler inlets that ensure a constant flow velocity over the cooler cross-section, caused the fission gases to be cooled. Without these internals, the formation of coke crusts was uneven across the cooler cross-section, i.e. certain zones of the cooler coke more quickly than other zones. With the internals, the coke crusts formed over the The cooler cross-section was evenly expanded quickly, but it took a slightly longer time to clog parts of the cooler. This delayed turning off the radiator, but it did not prevent it.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Verstopfung des Kühlers durch Koksabscheidungen zu verhindern bzw. erheblich zu verzögern, so dass seine Laufzeiten um ein Mehrfaches verlängert Virerden. Es ist auch Aufgabe der Erfindung, Verstopfungen anderer Teile von Pyrolyse-Anlagen durch Koksabscheidungen zu verhindern.'.'It is the object of the invention to prevent or significantly to prevent clogging of the cooler by coke deposits delay so that its running times are extended several times Virerden. It is also an object of the invention to clog other parts of pyrolysis plants by coke deposits to prevent.'.'

Die Erfindung löst diese Aufgaben durch ein Verfahren zum Verhindern von Koksverstopfungen in Pyrolyse-Anlagen, dadurch gekennzeichnet, dass die Koksabscheidungen durch Anordnen eines Siebkörpers im Spaltgasstrom an einer leicht zugänglichen, zwischen Pyrolyse-Ofen und Kühler gelegenen Stelle an diese Stelle verlagert werden. Es ist überraschend, dass sich die Kokskrusten vorzugsweise an dem Siebkörper bilden und nicht mehr an Teilen der Pyrolyse-Anlage, die in Richtung des Spaltgasstromes gesehen, hinter dem Siebkörper liegen.The invention achieves these objects by a method for preventing coke clogging in pyrolysis plants, characterized in that the coke deposits by arranging a screen body in the cracked gas stream on a light accessible, located between the pyrolysis oven and cooler Position to be relocated to this point. It is surprising that the coke crusts preferably form on the screen body and no longer on parts of the pyrolysis system that are seen in the direction of the cracked gas flow, behind the screen body lie.

— 3 _ ^;; "■■■■■■' -'^f ■-■■- - 3 _ ^;; "■■■■■■ '-' ^f ■ - ■■ - 109845/1889 BADOR(GINAl109845/1889 BADOR (GINAl

Der erfindungsgemässe Siebkörper kann ein aus Masebendraht gefertigter Hohlkörper oder ein aus Mascheindrahtscheiben bestehendes Gebilde sein. Auch können Drahtstücke irregulär zusammengefügt werden oder ein Knäuel bilden. Statt Draht können auch andere Materialien verwendet werden, z.B. Keramikstäbe oder Keramiksplitter, die zu einem grobmaschigen flachen oder räumlichen Siebkörper vereint werden. Ein erfindungsgemässer Siebkörper kann von jedem Fachmann unter den Gesichtspunkten geschaffen werden, dass der Siebkörper dem Spaltgasstrom möglichst grosse Oberfläche bieten und ihn dennoch passieren lassen soll.The screen body according to the invention can be made from wire mesh manufactured hollow body or a structure consisting of wire mesh disks. Also, pieces of wire can be irregular can be joined together or form a ball. Instead of wire, other materials can also be used, e.g. Ceramic rods or ceramic splinters that are combined to form a coarse-meshed flat or three-dimensional sieve body. A sieve body according to the invention can be used by any person skilled in the art be created from the point of view that the screen body should offer the cracked gas stream as large a surface as possible and still let it pass.

Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, dem Siebkörper die Form eines Käfigs aus Maschendraht zu geben, dessen Wand der Innenseite der Kühlereintrittshaube angenähert angepasst ist.It has proven to be particularly advantageous to give the screen body the shape of a cage made of wire mesh, whose wall approximates the inside of the cooler inlet hood is adapted.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht aus mehreren ineinander-geordneten Maschendraht-Käfigen, wobei die Maschenweiten der Käfige- von aussen nach innen zunehmen. Besonders zweckmässig ist ein Doppelkäfig, dessen innerer Käfig eine grössere Maschenweite hat als der äussere Käfig.Another embodiment of the invention consists of several nested wire mesh cages, wherein the mesh sizes of the cages increase from the outside to the inside. A double cage is particularly useful, the inner one The cage has a larger mesh size than the outer cage.

Erfindungsgemäss wird der Siebkörper, sobald die an ihm gebildeten Kokskrusten so dick geworden sind, dass sie ein merkbares Hindernis für den Spaltgasstrom bilden, aus der Anlage entfernt und durch -einen koksfreien Siebkörper ersetzt. Zu diesem Zweck sieht die Erfindung eine verschliessbare Öffnung an dem Teil der Pyrolyse-Anlage vor, in dessen Innea?en der Siebkörper angeordnet wird.According to the invention, the screen body as soon as the formed on it Coke crusts have become so thick that they form a noticeable obstacle to the flow of fission gas from which System removed and replaced by a coke-free screen body. For this purpose, the invention provides a lockable one Opening on the part of the pyrolysis system in front of which the screen body is arranged.

Ohne die Allgemeingültigkeit der Erfindung zu beschränken,, wird sie nachstehend an einem speziellen Ausführungsbeispiel erläutert.Without limiting the generality of the invention, it will be explained below using a specific exemplary embodiment explained.

Diener; Aucführungsbeispiel ist in Abb. 1 dargestellt. Dort bedeutet 1 die Kühle-reintrittshaubc, die an dem schematischServant; An example is shown in Fig. 1. there 1 means the cooling inlet hood, which is shown schematically on the

109845/1889109845/1889

dargestellten Rohrboden 2 befestigt ist. Auf diesem stehen die Füsse 3» auf denen der Käfig 4 ruht. In der Mitte des Käfigs 4 sind Streben 5 befestigt, die einen Blechkegel 6 halten. Der Käfig. 4 verjüngt sich nach oben und endet oben in einem Rohrstutzen 7· Der Rohrstutzen 7 kann gegenüber dem Hals 8 der Kühlereintrittshaube 1 in nicht dargestellter Weise abgedichtet werden. Der Käfig 4 besteht aus eisernem Maschendraht mit einer Maschenweite von 6 mm und einer Drahtest ärke von 2 mm. Er ist durch nicht dargestellte Stahlringe und Stahlbänder versteift. Die Pfeile symbolisieren ungefähre Strömungsrichtungen des Spaltgases. Dieses tritt durch den Hals 8 und den Rohrstutzen 7 ins Innere des Käfigs 4 ein. Es strömt auch durch die Maschen des Käfigs 4- hindurch in den Zwischenraum 9 zwischen dem Käfig 4 und der Kühler-^· eintrittshaube 1 hinein und von dort wieder zurück in das Innere des Käfigs 4. Es verlässt den Käfig 4 schliesslich durch die Maschen des Bodens hindurch, v.m nunmehr den nicht "dargestellten Kühler zu durchströmen. An dem Draht des Käfigs bilden sich Kokskrusten. Es kann vorkommen, dass sich grössere Stücke dieser Kokskrusten vom oberen Teil des Käfigs 4 ablösen und auf den Boden des Käfigs 4 herabfallen. Damit diese Stücke kein zu grosses Strömungshindernis bilden, ist der Blechkegel 6 vorgesehen. An ihm zerschlagen sich die herabfallenden Stücke. Das hier dargestellte'Ausführungsbeispiel wurde in einer Äthan-Pyrolyse-Anlage eingesetzt. Die aus dem Pyrolyse-Ofen kommenden »Spaltgase enthalten ca." 33 Mol-% Athen und treten mit einer Temperatur von 800 + 50⁰C in den Hals 8 der Kühlereintrittshaube 1 ein. Ohne Verwendung des Siebkäfigs 4 war der'Kühler jeweils nach etwa 3 Wochen durch abgeschiedenen Koks"verstopft, d.h. die Anlage musste etwa alle 3 Wochen stillgelegt werden. Bei Verwendung des Siebkäfigs 4 braucht'dieser nur nach jeweils 3 Monaten gegen*. " einen von'Kokskrusten befreiten 'ausgetauscht¹¹ werden.tube sheet 2 shown is attached. On this stand the feet 3 »on which the cage 4 rests. Struts 5, which hold a sheet metal cone 6, are fastened in the middle of the cage 4. The cage. 4 tapers towards the top and ends at the top in a pipe socket 7. The pipe socket 7 can be sealed off from the neck 8 of the cooler inlet hood 1 in a manner not shown. The cage 4 consists of iron wire mesh with a mesh size of 6 mm and a wire strength of 2 mm. It is stiffened by steel rings and steel bands, not shown. The arrows symbolize approximate directions of flow of the cracked gas. This enters through the neck 8 and the pipe socket 7 into the interior of the cage 4. It also flows through the meshes of the cage 4- into the space 9 between the cage 4 and the cooler inlet hood 1 and from there back into the interior of the cage 4. It finally leaves the cage 4 through the meshes of the Coke crusts form on the wire of the cage. It can happen that larger pieces of these coke crusts become detached from the upper part of the cage 4 and fall onto the bottom of the cage 4 Pieces do not form too great an obstacle to the flow, the sheet metal cone 6 is provided. The falling pieces are smashed on it. The exemplary embodiment shown here was used in an ethane pyrolysis plant. 33 mol% Athens and enter the neck 8 of the cooler inlet hood 1 at a temperature of 800 + 50 ^{0 C.} Without using the sieve cage 4, the cooler was clogged after about 3 weeks by deposited coke, ie the plant had to be shut down approximately every 3 weeks 'Coke Crusts Liberated' can be exchanged ¹¹ .

10 9 8 4 5/1889 gAD ORIGINAL10 9 8 4 5/1889 gAD ORIGINAL

Claims

1. A method for preventing coke clogging in pyrolysis plants, characterized in that that the coke deposits through. Arranging a screen body in the cracked gas flow moved to an easily accessible location between the pyrolysis oven and cooler will.

2. Device for carrying out the method according to ä claim 1, consisting of a screen body arranged in the cracked gas stream at an easily accessible point located between the pyrolysis furnace and the cooler

··; · o and from means provided on the pyrolysis system for Replacing the screen body »

3. Device according to claim 2, characterized in that that the screen body is a cage made of wire mesh.

4 ·. Device according to Claim 3, characterized in that the Zve-i c h η e t that the cage has the shape of two stacked one on top of the other Truncated cones with different opening "

has angles.

r: ov '■ ·

5 · Device according to claim 3 or 4, characterized characterized in that a cone with the tip pointing upwards is attached inside the cage.

6. Apparatus according to claim 2, characterized in that that the screen body consists of several nested wire mesh cages, wherein increase the mesh size of the cages from the outside to the inside.

7. Device according to claim 6, d ad u r c h- g e k e η η draws, that two cages arranged one inside the other

■■·■*" 1-0 9 84 57 188 9 . _ ₆ -■■ · ■ * "1-0 9 84 57 188 9. _ ₆ -

are, with the inner cage having a larger mesh size than the outer cage.

1 09 8 45/ 1889 BADORIGINAl1 09 8 45/1889 BADORIGINAL