DE2316611A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von crackgasen aus fluessigen kohlenwasserstoffen - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur herstellung von crackgasen aus fluessigen kohlenwasserstoffenInfo
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Description
_; j
8 W, β ι« c U ο η 2 a, Stwinsdorfstr, 10 2316611
034-20.49IP(20
3. April 1973
JBS TNDUSTRT liij, LTD ^
Y? magachi-ken ' J ap^.
Y? magachi-ken ' J ap^.
"/erfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Ürackgasen aus flüssigen Kohlenwasserstoffen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur herstellung
von Gasen wie Olefinen durch thermische Orackung von flüssigen Kohlenwasserstoffen, die insbesondere hochsiedende
.bestandteile wie Kohöl, schweröl und Restöl enthalten,
in einem !''ließbett fester 'feilchen sowie auf eine Vorrichtung
Dzv/. einen Ofen zur Durchführung des üracrcprozeßes.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren und
einen Ofen, bei dem bzw. in aem nicht nur flüssige Ausgangskohlenwasserstofi'e
in einem speziell abgefaßten Jfliebbett
fester i'eilehen gecrackt sondern auch Kohle und ieer enthaltende
hochsiedende flüssige Kohl enwass er stoffe in diesem xsett
oei höheren Temperaturen rückgewonnen (und ausgenutzt) werden.
NöHe
ORIGINAL INSPECTED
309842/1186
Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zum Uracken von
flüssigen Ausgangskohlenwasserstoffen ohne Abgabe der durch ."
das üracken gebildeten Nebenprodukte wie Kohle und Teer, schwerölfraktion
u.dgl., die üblicherweise als Industrieabfälle betrachtet werden. Diese werden gemäß der Erfindung vielmehr
zur Verbesserung der Crackleistung-bzw. des ';/irkung.sgrades
unter Vermeidung von Umweltschutzproblemen ausgenutzt, die bei herkömmlichen Verfahren auftreten, v.'eiteres Ziel der
Erfindung ist ein verbesserter Grackofen für flüssige Kohlenwasserstoffe
von kompakter üauart, der für das erf induns;sgemäße
Verfahren geeignet ist.
Zur Herstellung von Olefinen, Wasserstoff, brenngas u.dgl. durcn thermisches Oracken von flüssigen Kohlenwasserstoffen
in einem Bett fluidisierter fester Teilchen wurden bereits zahlreiche Verfahren entwickelt * So wird beispielsweise in
der US-Ps 3 238 271 ein Verfahren zum Uracken flüssiger Kohlenwasserstoffe
zu gasförmigen Olefinen unter Anwendung von 2 Fließbetten fester Teilchen oeschrieben, die getrennt innerhalb
eines Urackofens und eines Regenerators gebildet werden. Dieses Verfahren umfaßt eine ürackung des flüssigen Kohlenwasserstoffs
bei einer Temperatur von etwa 74-O0C in dem Oracnofen
durch alleinige Ausnutzung der "fühlbaren Wärme" dzw. des Wärmegehalts der vom Generator gelieferten fluidisierten festen
Teilchen; eine' !überführung der Urackgase in eine Zyklone
ohne Abkühlung derselben; waschen der gecrackten ü-ase durch
G-egenstromkontakt mit dem flüssigen Kohlenwasserstoff, der
von- den gecrackten G-asen nach dem unten angegebenen /erfahren
abgetrennte höhersiedende Bestandteile enthält; Entfernung der mit Kohle beschichteten festen Teilchen von der Seitenwand des Orackofens und iSinDlasen derselben zusammen mit Lui't
in aen h.egenerator, wodurch die Kohlea/Dlagerungen zusammen
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mit einem Teil des oben erwähnten höhersiedende !Bestandteile
enthaltenden flüssigen kohlenwasserstoffe bei einer Temperatur von'etwa 900°o verorannt werden, was zu einer Regenerierung
und Aufheizung der festen Teilchen führt; und Uoerleiten der erhitzten festen Teilchen und des DampfStroms vom .Regenerator
zum _ioden aes Orackofens, in dem die in den festen Teilchen
gespeicherte .'arme, wie oben beschrieben, zum Oracken der
flüssigen kohlenwasserstoffe ausgenutzt wird.
Mach diesem vorstehenden Verfahren wird nur die "fühl-Dare"
dzw. gespeicherte abgeubare V'/ärme der im .Regenerator
erhitzten festen Teilchen als wärmequelle für die Orackreaktion
verwendet, folglich ist es schwierig, den Orackofen
oei so hohen Temperaturen wie etwa 7400O zu halten. Die Zulieferung
der für das CraCiten der flüssigen kohlenwasserstoffe
erforderlichen, './arme zum Orackofen erfordert den Transport
einer großen l^enge von erhitzten reststoffteilchen mit Hilfe
von Dampf. Die direkte "Überleitung der gecracKten aase vom
Orackofen in die Zyklone ohne Abkühlung derselben verursacht eine kondensation und Abscheidung von kohle und Teer an der
Zyklonenwand. Das führt wiederum zu einer geringeren VirksaniKeit
hinsichtlich des Aofangens von kohle und Teer, so
daß ein großer Anteil von kohle und Teer in den Waschturm gelangt, ferner werden die höhersied'ende Bestandteile enthaltenden
flüssigen Kohlenwasserstoffe, die für die ü-egenstromwäsche
verwendet wurden, lediglich anläßlich der Regenerierung aer kohlebeschichteten Teilchen verbrannt bzw. durch
Verbrennen Dehandelt. Daraus resultiert, daß in der an den reststoffteilchen haftenden kohle enthaltener schwefel aus
dem Oracksystem abgegeben wird. Ia diesem Zusammenhang hat
dieses Dekannte Verfahren den Nachteil, daü zur Verhinderung
der üchwefelaugabe in die Atmosphäre zusätzliche Schritte
zur Desulfurierung des Abgases erforderlich sind.
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-A-
Das Verfahren zur herstellung von Olefinen aus flüssigen
Kohlenwasserstoffen in einem Fließbett, das in- der japanischen
Patentanmeldung mit der Publikations-Nr. 2/71 beschrieben ist,
hat praktisch die gleichen Nachteile wie das vorstehend geschilderte
Verfahren nach der genannten US-PS.
Ferner wird in der japanischen Patentanmeldung mit ■publikations-iir. 41363/70 (die der US-PS 3 551 513 entspricht)
ein Verfahren zur Herstellung von Olefinen mit hoher Ausbeute
bzw. hohem Umsatz durch partielle Oxidation von flüssigem
Kohlenwasserstoff in einem Fließbett beschrieben, bei dem ein
Zwangszirkulationsstrom fester Teilchen -vorgesehen wird. Dabei ist jedoch Kein Vorschlag für eine mögliche Behandlung
von Substanzen wie Kohle, Teer und Schwerölfraktion enthalten, aie Nebenprodukte der thermischen Crackung von Kohlenwasserstoffen
bilden.
Es wurde nun versucht, ein neues Verfahren zum thermischen Oracken flüssiger Kohlenwasserstoffe in einem Fließbett
fester Teilchen zu entwickeln, bei dem die als Nebenprodukte
erzeugten Kohle und Teer, Schwerölfraktion u.dgl. wirksam und positiv für die. Crackzwecke ohne Abgabe der Nebenprodukte
aus dem Cracksystem ausgenutzt werden können. Als Ergebnis
wurde das folgende erfindungsgemäße Verfahren konzipiert, bei dem die Mangel der herkömmlichen Crackprozeße vermieden
und die Ziele der Erfindung erreicht werden. '
Nach dem' erfindungsgemäßen Verfahren wird als Fließbett- .
einheit zum Oracken flüssiger Kohlenwasserstoffe eine Schichtzone (layer zone) fester Teilchen gebildet, die eine zentrale
Zone zum Oracken eines flüssigen Ausgangskohlenwasserstoffs
zu Gasen, eine untere Zone zum oracken der vom gecrackten KoJa-
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lenwasserstoff rückgewonnenen flüssigen Kohlenwasserstoffe
zu üasen und eine obere Zone zum Abkühlen oer gecrackten
Lrase umfaßt, v/obei die zentrale Zone mit der unteren und oberen Zone üoer verengte Übergänge oder "Halszonen" in Yeruindung
steht, die zwischen der oberen und der mittleren Zone und zwischen der mittleren und der unteren Zone vorgesehen
sind.
Sauerstoff, Dampf und der rückgewonnene flüssige Kohlenwasserstoff
v/erden in die untere Zone vom iioaen her eingespeist zur teilweisen Verbrennung des rückgewonnenen flüssigen
Kohlenwasserstoffs bei einer Temperatur von 1050 bis 14000C
unter Grackung des rückgewonnenen Kohlenwasserstoffs zu üasen.
Der flüssige Ausgangskohlenwasserstoff wird in die mittlere Zone zusammen mit Dampf eingesprüht, während die Crackgase
vom rücicgewonnenen flüssigen Kohlenwasserstoff und die mitgenommenen
.feststoffteilchen von der unteren Zone in die mittlere Zone vom Boden her durch die verengte oder Halszone
"eingesprudelt" bzw. eingestrahlt werden, wodurch der flüssige Ausgangskohlenwasserstoff in der mittleren Zone bei einer
Temperatur von 700 bis 9000G zu Gasen gecrackt wird.
i2in Uracken des Ausgangsmaterials bei einer Temperatur
unter 7000C würde zu einer erhöhten Bildung einer Leichtölfraktion
entsprechend der erniedrigten Cracktemperatur führen.
üin anderer Teil des flüssigen Ausgangskohlenwasserstoffs
und/oder ein anderer Teil des rückgewonnenen flüssigen Kohlenwasserstoffs
wird in die obere Abkühlzone unter Zwang eingesprüht, während die Mischung von Dampf, Crackgasen des
"rohen" (d.h. als Ausgangsmaterial dienenden) und rückgewonnenen flüssigen Kohlenwasserstoffs und die mitgenommenen
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festen Teilchen von der mittleren Zone in die obere Zone vom
Boden her durch die verengte Zone eingestrahlt werden, wodurch die Urackgasmischung abgekühlt, wird mit dem Ergebnis, daß
sich einiges an Kohle, Teer und Schweröl, die in der Crackgasmischung
enthalten sind, an den mitgenommenen fe-sten Teilchen
ablagert. Die resultierende Üasmischung wird dann zur
Abtrennung des Restes von Kohle, Teer und Schweröl behandelt. Dieser Rest bildet den rückgewonnenen flüssigen Kohlenwasserstoff.
Auf der anderen Seite wird ein gewisser Teil der festen Teilchen mit darauf abgelagerter Kohle aus der oberen^Zone
entfernt und zur unteren Zone im Kreislauf zurückgeschickt.
Ferner hat die Anmelderin für die Durchführung des obigen
erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Crackofentypen entwickelt
und studiert, wobei gefunden wurde,, daß der in i'ig. gezeigte folgende Ofen für das erfindungsgemäße Verfahren am
besten geeignet ist.
Dieser erfindungsgemäße Ofen umfaßt eine obere Kammer
für die Abkühlung der gecrackten Gase, eine mittlere Kammer zum Gracken des flüssigen Ausgangskohlenwasserstoffs und eine
untere Kammer zum Oracken des rücJtgewonnenen flüssigen Kohlenwasserstoffs,
wobei die mittlere Kammer im Zentrum·ihres eingeschnürten
oberen Endes mit der oberen Kammer im Zentrum von deren eingeschnürtem Boden in Verbindung steht, während
die mittlere Kammer im Zentrum ihres eingeschnürten Bodens mit der unteren Kammer im Zentrum des eingeschnürten oberen
Endes derselben in Verbindung steht. Die obere Kammer ist
mit einem G-asauslaß am oberen Ende sowie mit einer Injektiönsöffnung
für den flüssigen Kohlenwasserstoff im unteren Bereich und einem Feststoffauslaß im oberen Bereich versehen.
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Bei der mittleren Kammer wird der eingeschnürte (bzw. sicn zur verengten Übergangszone hin konisch verjüngende)
Boden durch eine trichterförmige perforierte Platte gebildet, die zur unteren Kammer hin offen ist. Diese konische perforierte
Platte der mittleren Kammer ist mit einer InjeKtionsöfinung
für den flüssigen AusgangsKonlenwasserstofx im Konischen
Teil oder an der Schulter versehen. In der unteren Kammer wird der Boden durch eine perforierte Platte in i'richterform
gebildet, deren Öffnung einen Oasstrahlstrom (bzw. eine Einrichtung dafür) aufnimmt, mine Injektionsdüse für
den flüssigen Kohlenwasserstoff ist zentral innerhalb der tonischen perforierten Platte am Einlaß angeordnet, und die
untere Kammer hat an der Seitenwand einen Einlaß für feste Teilchen, der mit dem üeststoffauslaß der oberen Kammer verbunden
ist.
Gemäß der Erfindung kann als flüssiger Ausgangskohlenwasserstoff irgendeine Art von flüssigen kohlenwasserstoffen
verwendet werden, wobei insbesondere das Cracken flüssiger Kohlenwasserstoffe mit hochsiedenden bestandteilen wie Hohöl,
bchweröl und Restöl leicht erreicht werden kann. In dieser Beziehung ist die Erfindung für die Erzeugung von Brenngas,
wasserstoff oder Olefinen wie Acethylen, Äthylen und Propylen
und insbesondere -für die Herstellung von Brenngas geeignet.
Das erste Merkmal der Erfindung-besteht darin, daü eine
Pließbetteinheit für das Cracken flüssiger Kohlenwasserstoffe
vorgesehen wird, die Zonen unterschiedlicher Punktion umfaßt, und zwar eine obere Zone zum Abkühlen der gecrackten Gase,
eine mittlere Zone zum Cracken des flüssigen Ausgangskohlenwasserstoffs und eine untere Zone zum Cracken des rückgewonnenen
flüssigen Kohlenwasserstoffs, wobei die mittlere Zone
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mit der oberen una unteren über zwischen benachbarten Zonen
gebildete Einschnürungen oder verengte Passagen in Verbindung
steht und die festen Teilctien zu einem gesamten .Durchgang im
i'ließzustand gezwungen werden und nicht nur das'Cracken des
flüssigen Ausgangskohlenwasserstoffs sondern auch gleichzeitig die weitere Craekung des vom gecrackten flüssigen Ausgangskohlenwasserstoff
rückgewonnenen hochsiedende Bestandteile _enthaltend en flüssigen Kohlenwasserstoffs durchgeführt wird,
während die Orackgas.e vom rohen und rückgewonnenen Kohlenwasserstoff abgekühlt werden.
Das zweite Merkmal besteht darin, daß die "fühlbare" bzw. gespeicherte Wärme in den heißen ürackgasen des rückgewonnenen
flüssigen'Kohlenwasserstoffs der unteren Zone der iließbett-'
einheit und die "fünlbare" bzw. gespeicherte «väriae des mitgenommenen
Teils der festen Teilchen von hoher Temperatur zum
Gracken des flüssigen Ausgangskohlenwasserstoffs ausgenutzt
werden.
Das dritte Merkmal der Erfindung besteht darin, daß ein Teil der kohlebesehichteten oder kontaminierten festen
Teilchen von der oberen Kühlzone entfernt und in die untere Crackzone zwangsweise rückgeführt wird, wodurch die Abscheidungen
zur Verbesserung der anteiligen Ausbeute an gecrackten Gasen ausgenutzt und die !Regenerierung der kohlebeschichteten
Teilchen erreicht wird.
'■,•,eitere kerkmale der Erfindung werden aus der nachfolgenden
Erläuterung hervorgehen, bei der auf die angefügten Zeichnungen
üezug genommen wird; es zeigen schematisch:
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Ι'Ίέ>
1 ein i'ließbild für eine Vorrichtung gemäß der Er-.
findung und
3?ig. 2 einen Querschnitt durch einen Ürackofen für flüssige
Kohlenwasserstoffe gemäß der Erfindung.
Gemäß Fig. 1 umfaßt die Vorrichtung einen CJrac&ofen 1
für flüssige Kohlenwasserstoffe, eine Zyklone 2 für die Materialtrennung,
eine Destillationskolonne 3 für gecrackte G-ase sowie Verbindungen und Leitungen 4 bis 17 für den Übergang
der materialien. Der Crackofen 1 umfaßt eine als Kühlkammer
für die Crackgase wirkende Kammer 1a, eine als Orackkammer
für den flüssigen Ausgangskohlenwasserstoff wirkende mittlere Kammer 1b und eine als Crackkammer für flüssigen rüCKgewonnenen
Kohlenwasserstoff dienende untere Kammer 1c, wobei die mittlere Kammer mit der unteren und oberen Kammer üoer Verengungen
bzw. Halsstücke A bzw. ή verbunden ist. In diesen Ofen 1 werden feste 'feilchen zur .Bildung von Jließbetten· eingefüllt.
Rückgewonnener flüssiger Kohlenwasserstoff wird am Boden über die Leitung 17 in die untere Kammer 1c eingeführt,
in die ferner oauerstoff und Dampf durch die Leitungen 4 bzw.
5 eingespeist werden, wodurch eine Teilverbrennung des rückgewonnenen flüssigen Kohlenwasserstoffs unter Crackung zu
ü-asen herbeigeführt wird. In der unteren Kammer 1c wird also
eine ürackzone für rückgewonnenen flüssigen Kohlenwasserstoff
innerhalo der fluidisierten festen teilchen geoildet.
Die bei hoher Temperatur gebildeten Grac&gase strömen
zusammen mit eine^ Teil der fluidisierten festen Teilchen
aufwärts, wobei die idisehung durch die untere Einschnürung B
am Boden in die mittlere Kammer 1b eingestrahlt wird und so
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eine Crackzone für den flüssigen Ausgangskohlenwasserstoff
innerhalb der fluidisieren festen Teilchen in der mittleren
Grackkaininer 1b bildet. 4
Auf der anderen Seite werden flüssiger Ausgangskohlenwasserstoff wie beispielsweise Rohöl, Schweröl, Sestöl oder
dergl. mit Dampf in fein zerstäubtem Zustand in die mittlere Grackkammer 1b eingespeist, wo das Ausgangsmaterial durch
die gespeicherte Wärme der Crackgase des rückgewonnenen flüssigen Kohlenwasserstoffs und der erhitzten festen Teilchen
zu G-asen gecrackt wird und/oder das Ausgangsmaterial teilweise
mit alternativ zugeliefertem Sauerstoff verbrannt und unter
teilvjeiser. Verbrennung bei einer Temperatur von 700 bis 9000G
gecrackt wird.
Die in der mittleren Kammer 1b gecrackten U-ase (bzw.
gebildeten Craekgase) werden' mit den Crackgasen der unteren
Kammer 1c gemischt und die kischung zusammen mit einem Teil
der fluidisierten festen Teilchen durch die Einschnürung A in die obere Kammer 1a eingestrahlt, wo eine Kühlzone für
die gecrackten Gase innerhalb der oberen Kammer 1a gebildet wird,
Die mit einer Temperatur von 700 bis 9000C eingestrahlte
bzw. "eingesprudelte" Crackgasmischung wird durch Einspeisung
von rückgewonnenem flüssigen Kohlenwasserstoff in die obere Kammer 1a durch die Leitung 15 und/oder-von flüssigem Ausgangskohlenwasserstoff
durch eine (nicht gezeigte) Leitung - in fein zerstäubtem Zustand - auf eine Temperatur von etwa
400 bis 55O0C abgekühlt. Während dieser Zeit lagert sich ein
Teil von Kohle, Teer und Schweröl, die in den Grackgasen enthalten sind, an den Oberflächen der fluidisierten festen Teilchen
in der oberen Kammer Ta ab.
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Lie Crackgasutischung wird dann aus der oberen hammer 1a
durch die Leitung 9 zur Abtrennung der Heste von Kohle, Teer und Bohweröl von der Lischung entnommen und die abgetrennten
katerialien werden dann der unteren kammer 1c zugeliefert,
wo sie als rüCKgewonnener flüssiger Kohlenwasserstoff betracht
et v/e rd en.
bo wird die CracKgasrnischung beispielsweise über die
Leitung 9 einer Zyklone 2 zugeführt, wo Kohle abgetrennt und durch die Leitung 10 entfernt wird. Die so gereinigte mischung
wird dann durch die Leitung 11 einer liestillationskolonne 3 zugeführt, wo die nachgereinigte G-asmischung vom oberen Ende
durch die Leitung 1? abgeht, während die teerhaltige BchwerölfraKtion
am Boden durch die Leitung 14 entfernt wird. Die entfernte Schwerölfraktion wird als rückgewonnener flüssiger
Kohlenwasserstoff verwendet und ein Teil davon der oDeren Kammer 1a durcn die Leitung 15(ggf. mit Kohle aus der Leitung
vermischt oder gesondert) zugeführt, während der andere Teil mit Kohle aus der Leitung 10 vermischt oder unvermischt durch
die Leitung 16 in die untere Kammer 1c eingeführt wird. Die in der Destillationskolonne 3 im oberen gereich vorgesehene
Leitung 13 wird dazu verwendet, ein Leichtöl innerhalb der Kolonne zirkulieren zu lassen. Das Leichtöl stammt von einem
Teil der bchwerölfraktion von Leitung 14 und/oder den nachgereinigten
Gasen von Leitung 12 durch eieren Kondensation mittels eines Kühlprozeßes.
Vas die festen ieilenen betrifft, die im Orackofen 1
in einem Verfahren fluidisiert wurden, bei dem ein flüssiger Ausgangskohlenwasserstoff unter Teilverbrennung gecracirt
v/erden soll, so wird ein Teil der festen Teilchen der unteren
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Kammer 1c zur nächsten, mittleren Kammer 1b (begleitet von
den Crackgasen des rückgewonnenen flüssigen Kohlenwasserstoffs) gefördert. Die weiterbeförderten Teilchen werden dann
in der mittleren Kammer 1b fluidisiert und ein Teil dieses'
von der Grackgasmischung vom rohen und rückgewonnenen flüssigen Kohlenwasserstoff begleiteten Fluids wird weiter zur
oberen Kammer 1a gefördert.
In der oberen Kühlkammer 1a lagert sich ein Teil von
Kohle, Teer und .!schweröl in. kondensiertem Zustand, bedingt
durch die Abkühlung der Gasmischung, auf den festen Teilchen ab, wodurch die festen Teilchen zunehmend kontaminiert werden.
Um Kohle, Teer und Schweröl zu Gasen zu verbrennen und die festen Teilchen zu regenerieren, werden die kontaminierten
festen Teilchen daher zur unteren Grackkammer 1c durch die "
Leitung 8 rückgeführt.
Mit anderen Worten w.erden die festen Teilchen in diesem Falle normalerweise in folgender Heihenfolge inr Kreislauf
durch die Kammern geführt! Orackkarnmer 1c für rückgewonnenen
flüssigen Kohlenwasserstoff * Crackkammer 1b für flüssigen
Ausgangskohlenwasserstoff * 0rackgaskühlkammer 1a -—*
Grackkammer Ic für rückgewonnenen flüssigen Kohlenwasserstoff.
Im Falle, daß das Cracken eines flüssigen Ausgangskohlenwasserstoffs
unter Ausnutzung lediglich der "fühlbaren" bzw. gespeicherten Wärme der Crackgase und festen Teilchen der
unteren Kammer 1c durchgeführt wird, wird ferner ein Bypass-Weg
über die Leitung / zusätzlich zu dem oben beschriebenen
Kreislaufsystem vorgesehen, über den ein Teil der festen
Teilchen der mittleren Grackkammer 1b normalerweise von der Seitenwand her entfernt und zur unteren Grackkammer 1c rückgeführt wird.
2/1185
Die Rückführung der festen Teilchen von der oberen Kühlkammer 1a und mittleren Crackkammer 1b zur unteren ürackkammer
1c erfolgt durch Einstellung der Zahl der zirkulierenden Teilchen mit Hilfe eines überlauf systems von Ventilen
oder Klappen in den Leitungen 7 und 8.
Nachfolgend wird der Uracüofen 1 gemäß der Erfindung
mehr im einzelnen unter Bezugnahme auf i'ig. 2 beschrieben. Der Ofen 1 umfaßt eine ooere Kammer 1a zur Crackgasabkühlung,
eine mittlere Kammer 1d zum Oracken eines flüssigen Ausgangskohlenwasserstoffs
zu Gasen und eine untere Kammer 1c zum Oracken von rückgewonnenem flüssigen Kohlenwasserstoff zu
iasen.
Die obere Kammer 1a hat einen trichterförmigen Boden,
der mit dem umgekehrt-trichterförmigen oberen Bnde der mittleren
Kammer 1b über eine leitangsstutzenähnliche I-iinschniirung A
in Verbindung steht, während die mittlere Kammer 1b am unteren Ende eines !Trichters mit der unteren Kammer 1c an ihrem umgekehrt-trichterförmigen
oberen ünde über eine leitungsstutzenähnliche Einschnürung υ verbunden ist, wodurch der Ofen eine
Einheit zum Oracken flüssiger Kohlenwasserstoffe bildet.
In der oberen Kühlkammer 1a sind ein ü-asauslaß 18 am
oberen .rinde, eine Injektionsdüse 20 mit einer Öffnung 19
im unteren .bereich und eine Auslaßleitung 22 für feste Teilchen
mit einem Auslaß 21 an der ooeren beitenwand vorgesehen.
Die Injeictionsöfinung 19 für flüssigen Kohlenwasserstoff
ist vorzugsweise am Boden des Trichters angeordnet, wie in der Zeichnung zu sehen ist. .Venn flüssiger Kohlenwasserstoff
von der Injektionsöffnung 19 her eingestrahlt wird, kann
Dampf mit einem flüssigen Ausgangskohlenwasserstoff und/oder rückgeführtem flüssigen Kohlenwasserstoff in vorgeiaischtem
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Zustand oder unvermischt eingespeist werden, r/enn die Einspeisung
unvermischt (bzw. ohne Vermischung) erfolgt, besteht
die Injektionsdüse 20 vorzugsweise aus einer Anordnung
mit zwei konzentrischen Zuführungen, oder Rohren, wobei der flüssige Kohlenwasserstoff durch die innere und der Dampf
durch die äußere Zuleitung geschickt wird.
Die mittlere Crackkammer 1b für flüssigen Ausgangskohlenwasserstoff
ist mit einer Auslaßleitung 24 für feste Teilchen mit einem Auslaß 23 an der oueren Seitenwand versehen und
mit einer als G-asverteiler wirkenden perforierten Platte 25,
welche den Boden eines Trichters bzw.'einten trichterförmigen
Boden bildet und an eine Leitung 26 angeschlossen ist. In der konischen perforierten Platte 25 sind eine oder mehrere Injektionsdüsen
28 mit einer Injektionsöffnung 27 für die Einspeisung
eines flüssigen Ausgangskohlenwasserstoffs im zerstäubten Zustand vorgesehen.
Von der perforierten Platte 25 her wird durch die Leitung 26 eingespeister Dampf innerhalb der mittleren Crackkammer
1b verteilt zur Aufrechterhaltung eines geeigneten Pließzustandes der festen Teilchen in der Crackzone für den
flüssigen Ausgangskohlenwasserstoff und zur Herbeiführung
einer Dispersion des flüssigen Ausgangskohlenwasserstoffs,
so daß die Crackung des Ausgangsmateria/ls gefördert bzw.
herbeigeführt werden kann.
Zu diesem Zeitpunkt wird, wenn eine Teilverbrennung des Ausgangsmaterials für dessen Grackung herangezogen wird,
Sauerstoff von der perforierten Platte 25 her zusammen mit
dem Dampf zugeliefert. Der Sauerstoff ist jedoch nicht erforderlich,
wenn die Grackung des flüssigen Ausgangskohlen-
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wasserstoff vollständig durch die gespeicherte '.'Varme der
ürackgase una festen leilctien herbeigeführt werden kann,
die von der unteren Crackka-iuner 1c eingestrahlt werden.
,venn der flüssige Ausgangsicohlenwasserstoif von der
Injektionsöffnung 27 der Injektionsdüse 28 her In zerstäubtem Zustand eingespeist wird, Kann er in mit Dampf vorgemischtem
Zustand eingesprüht werden. Alternativ Kann eine Injektionsdüse 28 verwendet werden, die zwei konzentrische
Zuführungen umfaßt, wobei der flüssige Ausgangskohlenwasserstoff durch die innere Zuleitung und der Dampf durch die
äußere eingespeist wird, l'erner kann als Injektionsdüse
aucn eine Anordnung mit drei konzentrischen Zuleitungen verwendet werden, wobei der flüssige Ausgangskohlenwasserstoff
durch die innere Zuleitung, eier Dampf durch die mittlere
Zuleitung und zusätzlich Dampf durch die äußere Zuleitung zugeführt wird. Durch aiese zusätzliche Dampfeinspeisung kann
die Zerstäubung merklich verbessert werden.
Die OracKgase vom flüssigen Ausgangskohlenwasserstoff
in der mittleren GrackKammer Vd enthalten als Hauptbestandteile Äthylen, Propylen und iüethan und der liest umfaßt Wasserstoff,
Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Schwefelwasserstoff,
bchwer- und Leichtölfraktionen, Kohlenstoff u.dgl.
Die untere Kammer 1c zum Cracken des rückgewonnenen
flüssigen Kohlenwasserstoffs ist am Boden mit einer als G-asverteiler
wirkenden perforierten Platte 29 von umgekehrt-Konischer oder trichterförmiger ü-estalt versehen, die mit
einer Leitung 30 verbunden ist. Eine Injektionsleitung
mit einer öffnung 31 für einen Gasstrahlstrom erstreckt sich
vom untersten Teil der perforierten Platte 29 nach unten.
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2116611
Ferner ist eine Injektionsdüse 34 für die Einspeisung des flüssigen Kohlenwasserstoffs vorgesehen, welche die Injektionsleitung
32 in einer solchen Anordnung durchsetzt, daß eine Injektionsöffnung 33 oder Düse im Zentrum der ti-asstrahlstromöffnung
31 angeordnet ist. An der Seitenwand der unteren Kammer Ic sind Zuführungsleitungen_36 und 38
für feste Teilchen vorgesehen, die mit Einlassen 35 und 37
versehen sind. Der Einlaß 35 der unteren Kammer 1c ist mit "dem
Auslaß 23 der mittleren Kammer 1b über die Leitung 36,
die Leitung 7 und die Leitung 24 verbunden.
Diese Verbindung dient der Kreislauf-Rückführung fester
Teilchen von der mittleren Kammer 1b zur- unteren Kammer 1c
entsprechend der erforderlichen Aufheizung der Teilchen, so
daß die erhitzten Teilchen ausreichend v/ärme .an- den flüssigen
Ausgangskohlenwasserstoff für die Crackung des Ausgangsmaterials
zu Gasen abgeben können.
Der Einlaß 37 ist mit dem Auslaß 21 der oberen Kühlkammer 1a über die Leitung 38, die Leitung 8 und die Leitung 22 verbunden.
Diese Verbindung dient der Rückführung der festen Teilchen
von der oberen kammer 1a zur unteren Kammer 1c zur Regenerierung
der kontaminierten festen.Teilchen der oberen Kammer 1a.
Von der trichterförmigen perforierten Platte 29 wird
Dampf als Fluidisierungsgas für die festen Teilchen in die
untere Kammer 1c zusammen mit Sauerstoff eingespeist, der zur
Herbeiführung einer Teilverbrennung des rückgewonnenen- flüssigen
Kohlenwasserstoffs dient und durch reinen Sauerstoff oder
sauerstoff haltige Gräsmischungen wie beispielsweise Luft gebildet
werden kann. Von der Gasstrahlströmöffnung 31 wird Dampf als Strahlstrom mit einer linearen Geschwindigkeit ein-
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geführt, die höher ist als diejenige des von der umgekehrt
konischen perforierten Platte 29 eingespeisten Fluidisierungsgases.
Diese Maßnahme gewährleistet, daß ein gewünschtes Fließbett aufrechterhalten wird, in dem eine gute Dispersion der
festen Teilchen stattfindet, wodurch die Grackung des rückgewonnenen
flüssigen Kohlenwasserstoffs leicht erreicht wird.
Von der Injektionsöffnung 33 der Düse 34 wird rückgewonnener
flüssiger Kohlenwasserstoff zusammen mit Dampf eingesprüht.
Diese Injektionsdüse 34 kann entweder eine einzelne Leitung oder eine Leitungskonstruktion mit zwei konzentrischen
Zuführungen sein, wie weiter oben beschrieben wurde. In der unteren Kammer 1c für die Grackung des rückgewonnenen flüssigen
Kohlenwasserstoffs werden Orackgase erzeugt, die Wasserstoff, Methan, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid u.dgl. enthalten.
.beim erfindungsgemäßen Crackofen 1 haben der üodentrichter
der oberen Kühlkammer 1a, die trichterartige perforierte' Platte 25 der mittleren Grackkammer 1b und der Bodentriehter
der unteren (Jrackkammer 1c vorzugsweise Winkel von 60 bis 120 C.
Durch diese Maßnahme wird ein Stagnieren fester Teilchen innerhalb der in den Kammern 1a, 1b und 1c gebildeten gesamten
Jj'ließbettzonen verhindert, d.h., Stagnationsphänomene der
festen Teilchen in allen Fließbettzonen vermieden und erwünschte
l'ließbettzonen aufrechterhalten.
Die Einschnürungen Ä und B, d.h. die verbindenden Übergänge
zwischen der mittleren Kammer 1b und der oberen bzw. unteren Kammer (1a bzw. 1c) können so abgefaßt sein, daß
ihr Innendurchmesser derart ist, daß die darin erhaltenen G-asgeschwindigkeiten vorzugsweise 1,1 bis 4mal so hoch sind
wie die mittlere lineare Endgeschwindigkeit der festen Teil-
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chen TJ.(m/s). Diese Durchmesser variieren entsprechend der
Teilchengröße, der Geschwindigkeit der gesamten Gaszufuhr bzw. dem Gesamtgasdurchsatz u.dgl. Die Längen der eingeschnürten
oder Halsteile können vorzugsweise im Bereich vom etwa 0,2 bis 0,4-fachen der Höhe der unteren Oraekkamiüer "1c liegen.
Düsen für die Einspeisung von flüssigem Kohlenwasserstoff
in die Kühlkammer, die mittlere Craekkammer und die untere Grackkammer können vom Drucksprühtyp sein.
Nachfolgend werden die Betriebsbedingungen des Crack-.ofens
gemäß der Erfindung im einzelnen erläutert.
Als feste Teilchen können im Rahmen der Erfindung irgendwelche inerten und hochtemperaturfesten Teilchen von genügender
mechanischer !Festigkeit verwendet werden, wie beispielsweise
Teilchen von temperaturfesten anorganischen "Oxiden wie Aluminiumoxid, Siliciumoxid, Zirkoniumoxid, Titanoxid,
Aluminiumoxid-Siliciumoxid, Siliciumoxid-Magnesiumoxdid,
Siliciumoxid-Titanoxid, Aluminiumoxid-Magnesiumoxid, Aluminiumoxid-Titanoxid
, Zementklinker, Mullit und dergleichen. Ton
den obigen Materialien werden zur Aluminiumoxid-SiIiciumoxidgruppe
gehörende Mullit-Teilchen besonders "bevorzugt.
Der mittlere Durchmesser der festen Teilchen liegt vorzugsweise in der Gegend von 0,5 bis 5,0 mm, und es werden
feste Teilchen mit möglichst gleichem Durchmesser bevorzugt.
Was die Zahl der festen Teilchen unter Zwangszirkulation'
von der Grackzone für flüssigen Ausgangskohlenwasserstoff zur
Crackzone für rückgewonnenen flüssigen Kohlenwasserstoff betrifft, so ist diese in einem gewissen Ausmaß entsprechend
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Faktoren wie Art des "rohen" und rückgewonnenen flüssigen Kohlenwasserstoffs, Cracktemperatur u.dgl. variabel, so
daß es unmöglich ist, die Zahl der zirkulierenden festen Teilchen absolut festzulegen. Im allgemeinen muß jedoch die
zirkulierende Teilchenzahl von einer Größenordnung sein, die
ausreicht, dein flüssigen Ausgangskohlenwasserstoff die für
die örackung des Ausgangsmaterials notwendige Wärme über die festen Teilchen zuzuführen.
Was die anderen festen Teilchen unter Zwangszirkulation von der Kühlzone für ürackgase zur ürackzone für rückgewonnenen
flüssigen Kohlenwasserstoff betrifft, so kann die Anzahl, obgleich sie je nach Ausmaß der Kontamination der
festen Teilehen und anderen Faktoren variabel ist, im bevorzugten
.bereich von etwa 15 0A aller festen Teilchen pro 1
Stunde liegen.
Obgleich die Gesamtmenge des als Pluidisierungsgas und
Gasstrahlstrom in der Grackzone für rückgewonnenen flüssigen Kohlenwasserstoff verwendeten Dampfes von den physikalischen
Eigenschaften des rückgewonnenen flüssigen Kohlenwasserstoffs
abhängt, liegt sie vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 1,2 Gewichtsteilen, bezogen auf die Menge des versprühten rückgewonnenen
flüssigen Kohlenwasserstoffs.
Die lineare Geschwindigkeit, U.(m/s), äes Dampfes als
Dampfstrahlstrom - umgerechnet auf die Geschwindigkeit bei
Druck und Temperatur zum Zeitpunkt der Injektion - kann vorzugsweise im Bereich vom 2 bis 10-fachen der mittlerem υoerflächengeschwindigkeit
(average superficial velocity) U0(m/s) der Gesamtheit des der Orackzone für rücKgewonnenen flüssigen
Kohlenwasserstoff zugelieferten Gases liegen, die auf die Ge-
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schwindigkeit bei Druck und Temperatur -in der Grackzone umgerechnet
ist. Die Bampfmenge kann vorzugsweise innerhalb eines
Bereichs von 10 bis 30 Toi.1;.« der Gesamtmenge der. zur Crack-_
zone für rückgewonnenen flüssigen Kohlenwasserstoff zugelieferten Gase liegen. - - '.
Der als ein Teil des i'luidisierungsgases verwendete
Sauerstoff muß in- ausreichender Menge zur teilweisen Verbrennung des rückgewonnenen flüssigen Kohlenwasserstoffs bei einer
gewünschten temperatur von 1050 bis 14OO°(J vorhanden sein
zur Erzielung der Craekung des Kohlenwasserstoffs zu.(lasen..
Obgleich die Sauerstoffmengen je nach Art und iilenge des rückgewonnenen
Kohlenwasserstoffs, der uraektemperatur, der Temperatur
der in Zwangszirkulation befindlichen festen Teilchen
und anderen i'aktoren variieren kann, kann sie allgemeinen einem geeigneten Bereich von 0,5 bis 2 Grewichtsteilen, bezogen
auf den rückgewonnenen flüssigen Kohlenwasserstoff, liegen.
Die mittlere Oberflächengeschwindigkeit (U ;m/s) des
gesamten Gases in der {Jraekzone für rückgewonnenen flüssigen
Kohlenwasserstoff muß in einer ausreichenden Größenordnung zur Aufrechterhaltung des fluidisierten bzw. Fließzqstandes
der festen Teilchen liegen, und sie kann im allgemeinen innerhalD
eines bevorzugten Bereichs vom 1,3 bis 6-fachen der minimalen I'luidisierungsgeschwindigkeit U „(m/s) der festen
Seuchen (bzw. für die festen Teilchen) variieren.
Durch Erfüllung der oben genannten Bedingungen wird in der unteren Grackzone die gewünschte Crackung des rückgewonnenen
flüssigen Kohlenwasserstoffs erreicht, der hauptsächlich
aus üchwerölfraktionen besteht, die Kohle und Teer enthalten, und es ist gleichzeitig möglich, die festen Teil-
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_ O Λ —
chen von der mittleren Crackzone für den flüssigen Ausgangskohlenwasserstoff
aufzuheizen und die kontaminierten festen
Teilchen von der oberen Kühlzone für die Grackgase zu regenerieren.
bei dem obigen Verfahren werden die durch Crackung des rückgewonnenen flüssigen Kohlenwasserstoffs in der unteren
Grackzone erzeugten Gase zu einer Aufwärtsströmung zur mittleren
Crackzone zusammen mit einem Teil der festen 'feilchen
durch die Verengung B gezwungen.
Im allgemeinen liegt die Gesamtmenge des der mittleren
Grackzone für flüssigen Ausgangskohlenwasserstoff zugeführten
Dampfes vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 0,5 Gewichtsteilen, bezogen auf den flüssigen Ausgangskohlenwasserstoff.
Bie Temperatur der mittleren Grackzone für den flüssigen
Ausgangskohlenwasserstoff sollte im Bereich von 700 bis 9000G
gehalten werden. Zu diesem Zweck kann Sauerstoff für eine Teilverbrennung des flüssigen Ausgangskohlenwasserstoffs
nach Bedarf zugeliefert werden unter Aufrechterhaltung der mittleren Zone bei obiger Temperatur.
Die mittlere umgerechnete Oberflächengeschwindigkeit υΓ 0(m/s) des gesamten Gases in der mittleren Zone wird vorzugsweise
im Bereich von 1,3 bis 6 U„ gehalten. Die erwünschte
Menge des flüssigen Ausgangskohlenwasserstoffs und/oder des
rückgewonnenen flüssigen Kohlenwasserstoffs, die in die obere
Kühlzone für die Crackgase eingesprüht werden, variiert je nach Faktoren wie Temperatur und Menge der vom rohen und rückgewonnenen
flüssigen Kohlenwasserstoff erzeugten Crackgasmi-
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sehung, so daß sie nicht absolut festgelegt werden kann. In
der Praxis sollte sie jedoch auf ein ausreichendes kaß zur
Abkühlung der Crackgase auf eine Temperatur von 400 bis 55O0G
eingestellt werden.
Wenn die Kühltemperatur zu niedrig ist, d.h. die üraökgase
unter 40O0G abgekühlt werden, wird dadurch eine.Agglomeration
der festen Teilchen infolge anhaftenden Teers ver- · uraacht, der in der Orackgasiuischung und dem zu den festen
Teilchen eingesprühten rückgewonnenen flüssigen Kohlenwasserstoff in großen Mengen enthalten- ist. Diese Agglomeration beeinträchtigt
den Fließzustand der festen Teilchen im Bett der oberen Kühlzone und ggf. in allen- Fließbettzonen. Wenn
die Kühltemperatur andererseits über 55O0G liegt, kann eine .
gewünschte Kühlwirkung bei der Grackgasmischung nicht erhalten werden.
Die mittlere umgerechnete Oberfläehengeschwindigkeit ^s) des Gases in der Crackgaskühlz
im Bereich von 1,3 bis 4 U f gehalten.
U (m/s) des Gases in der Crackgaskühlzone wird vorzugsweise
Von der durch die oben beschriebenen Operationen erhaltenen Crackgasmischung können Kohle und Teer, SehweröTfraktion
u.dgl. nach einem herkömmlichen Verfahren wie beispielsweise
mit einer Zyklone und einer daran anschließenden Destillationskolonne
abgetrennt werden. Ferner kann die resultierende G-asmischung
zur Entfernung von cichwefelwasserstoff, Kohlendioxid
u.dgl. nach einem herkömmlichen Verfahren gereinigt werden*
Ü-emäß der Erfindung· kann der rückgewonnene flüssige Kohlenwasserstoff, der bislang schwierig zu behandeln und somit
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Quelle von Umweltverschmutzungen war, ohne Abgabe aus dem
System leicht zu aasen geerackt werden und ferner kann seine
üJnergie zum üraCKen eines flüssigen Ausgangskohlenwasserstoffs
ausgenutzt werden» Zusätzlich dazu bringt die Erfindung den
Vorteil, daß die üracKung des Kohlenwasserstoffs» die Abkühlung
der (Jrackgase und ferner die nlntfernung eines 'üeils von Kohle,
Teer, bchwerölfraktion u.dgl. in einer Jiließbetteinheit bzw.
einer Kompakten Vorrichtung durchgeführt werden kann.
Das gereinigte Gas gemäß der Erfindung ist als schwefelfreies
Brenngas geeignet, aua deu gereinigten (ras kann durch
Einstellung der uehalte an Olefinen und kohlenwasserstoffen
leicht Stadtgas erzeugt werden, beispielsweise aurch Anwendung einer katalytischen hydrierung mit Nickel.
Maehfolgend wird die Erfindung mehr im einzelnen anhand
von Beispielen erläutert.
ϊ-lüssiger Kohlenwasserstoff wurde unter Verwendung eines
Oraekofens 1 der gleichen Art wie in 11g. 1 mit darin fluidisiert
en t'eilcheri thermisch geerackt.
l>ie merkmale des Ofens waren dabei folgende;
. Höhe von der Injektionsöffnung 31 am Boden der unteren
Kammer Ic, d.h. der ürackkamiiier für rückgewonnenen flüssigen
Kohlenwasserstoff bis zum Auslaß 18 im oberen Bereich der
oberen Kamuer 1a bzw. der Urackgaskühlkamiaer ........ 8450 mm
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Craekgaskühlkamraer (obere Kammer; ' 1a) :■ ' ·
Innendurchmesser · 260 mm
Höhe . . ... " 3300 min
Innendurchmesser der Injektionsdüse 19 für flüssigen
Kohlenwasserstoff von konzentrischer Anordnung zweier Zuleitungen (es wurden zwei Düsen von gleicher GröSe angenommen)
innere Zuleitung . 6,0 mm
äui3ere Zuleitung ......... 9 > 3 mm 0,
Innendurchmesser des Auslaßes .21 für feste Teil- chen
42 mm;
Winkel der Trichterschulter bzw. des Trichterabsatzes
an der Verengung A zwischen der oberen Kammer 1a und der
mittleren xvammer' 1b 60
Innendurchmesser derselben '100 mm
Höhe derselben 400 mm ·
Orackkammer für flüssigen Ausgangskohlenwasserstoff
(mittlere Kammer; 1b);
Innendurchmesser .......... - 200 mm
Höhe ■.. ^ ... .4 ........... 1920 mm;
der Vv'inkel des Trichterabsatzes der perforierten 'Platte
an der Verengung ti zwischen der mittleren Kammer,1b und der
unteren Kammer 1c .................... .-..... 90°;
Innendurchmesser der Injektionsöffnung 27 für flüssigen Ausgangskohlenwasserstoxf einer Konstruktion mit drei konzentrischen
Zuleitungen (es wurden zwei Öffnungen gleicher u-röße
angenommen) . .
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- 25 - 2316R11
Innere Zuleitung 3, ΰ mm
mittlere Zuleitung 8,0 mm
äußere Zuleitung 16,7 mm 0 ;
Innendurchmesser des Auslaßes 23 für feste Teilchen 76 mm
Innendurchmesser der Verengung B 67 · mm
Höhe derselben 700 mm.
Grackkammer far rückgewonnenen flüssigen kohlenwasserstoff (untere kammer; .1c) :
Innendurchmesser 130 mm
Höhe 2100 mm
Innendurchmesser der Injektionsöffnung 31 für einen
G'asstrahlstrom " 20 mm
Innendurchmesser der Injektionsdüse 34 für flüssigen
Kohlenwasserstoff 5»8 mm
Innendurchmesser der Injektionsöffnung 33
der Düse 34 3, 0 mm
v.rinkel des Trichterabsatzes bzw. der Trichterschulter
der perforierten Platte 29 ....... 90°
Innendurchmesser der ülinlässe 35 und 37 für feste
Teilchen 76; 42 mm
Als flüssiger Ausgangskohlenwasserstoff wurde durch normale atmosphärische Destillation von Khafji-Rohöl erhaltenes
Restöl mit folgender Zusammensetzung und folgenden Eigenschaften verwendet:
spezifisches uewicht (d ?) 0,9572
Rückstand 10,5 Gew.-^
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Asche 0,029 Gew.-%
Schwefel 3,7 Gew. -lß>
Asphaltene 4,9 Gew.-^
0 .' 84,8 Gew. -^
H 11,3 Gew. -%
Als zu fluidisierende feste Teilchen wurden Muli it-'±'eilchen
mit einem mittleren Durchmesser von 3 mm in einer I&enge
von 130 leg verwendet.
folgende ürackbedingungen wurden gewählt und folgende
Ergebnisse erhalten:
Ein von einer weiter unten beschriebenen Crackgasmischung
abgetrennter rückgewonnener flüssiger Kohlenwasserstoff
wurde mit einer Speisegeschwindigkeit von 39,8 kg/btd in
die Orackkammer 1c für rückgewonnenen flüsssigen Kohlenwasserstoff durch die Injektionsöffnung 33 zusammen mit 4,8 kg/Std überhitztem Dampf von 40O0L! fein zerstäubt eingesprüht. Gleichzeitig wurde weiterer üDerhitzter Dampf von 400 (J mit einer Zuführungsgeschwindigkeit von . 11,fakg/Std in die Kammer ic durch die Injektionsöffnung 31 als Gasstrahlstrom eingeführt, während eine 17,7 kg/std überhitzten Dampf von 400 C und
45,6 Nm /std Sauerstoff umfassende Gasmischung in die Kammer 1c durch die trichterförmige perforierte Platte 29 eingeführt wurde. Dadurch wurde der rückgeführte flüssige Kohlenwasserstoff partiell verbrannt und zu Gasen gecrackt.
abgetrennter rückgewonnener flüssiger Kohlenwasserstoff
wurde mit einer Speisegeschwindigkeit von 39,8 kg/btd in
die Orackkammer 1c für rückgewonnenen flüsssigen Kohlenwasserstoff durch die Injektionsöffnung 33 zusammen mit 4,8 kg/Std überhitztem Dampf von 40O0L! fein zerstäubt eingesprüht. Gleichzeitig wurde weiterer üDerhitzter Dampf von 400 (J mit einer Zuführungsgeschwindigkeit von . 11,fakg/Std in die Kammer ic durch die Injektionsöffnung 31 als Gasstrahlstrom eingeführt, während eine 17,7 kg/std überhitzten Dampf von 400 C und
45,6 Nm /std Sauerstoff umfassende Gasmischung in die Kammer 1c durch die trichterförmige perforierte Platte 29 eingeführt wurde. Dadurch wurde der rückgeführte flüssige Kohlenwasserstoff partiell verbrannt und zu Gasen gecrackt.
Zur gleichen Zeit wurde das von einem i'eil der festen
Teilchen begleitete Orackgas in die Orackkammer 1b für flussi.-.
gen Ausgangskohlenwasserstoff eingeführt, während 9,0 kg/std Dampf durch die perforierte Platte 25 in die Kammer 1b ge-
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schickt und 137,5 kg/btü flüssiger Ausgangskohlenwasserstoff
durch die beiden Injektionsöffnungen 27 in zerstäubtem Zustand
zusammen mit 19,-5 kg/otd überhitztem Dampf von 4üÜ°O zugeführt
wurden, wodurch aer flüssige Ausgangskohlenwasserstoff bei einer Temperatur von et-.fa 850 0 zu ü-asen gecrackt wurde.
sjleichzeitig wurden 770 kg/ütd feste 'feilchen von 850 ü
vom l'eilciienauslaß 23 her nach dem tjoerlauf verfahren in
Zwangszirkulation zur Orackkammer 1c für rückgewonnenen flüssigen Kohlenwasserstoff geschickt, v/ährenü der vorstehenden
Operationen wurden 334 kg/otd rückgewonnener flüssiger Kohlenwasserstoff
in die üracKgsakühlkammer 1a durch die beiden Injeictionsdüsen
19 fein zerteilt eingesprüht zusammen mit 12,6 kg/ Std üuerhitztem Dampf von 400 G, wodurch die durch den ioden
der oberen Kühlkammer 1a eingeführte ürackgasmischung auf eine
Semperatur von etwa 500°ü abgekühlt wurde.
lileich'zeitig wurden die festen !eilchen mit darauf abgeschiedenen
Kohle, 'j?eer, Schweröl u.dgl. in Zwangs zirkulation
mit einem Durchsatz von 41 kg/btd vom leilchenauslaß ?A zur
Orackkammer 1c für rückgewonnenen flüssigen Kohlenwasserstoff in Zwang3Zirkulation geschickt, wo sie für die Rückführung
regeneriert wurden. Am ΰ-asauslaß 18 der Orackgaskühlkammer 1a
wurde eine Grackgasmischung in einer Ausbeute von 190 iim^/Std
('Irockengase) erhalten.
Die Zusammensetzung der erzielten Gasmischung ist in der
nachfolgenden 'fabeile 1 wiedergegeben. Zusätzlich zu der gezeigten
Zusammensetzung enthielt die G-asmischung Kohle und Teer umfassend« Schwer- und Leichtöle.
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Zusammensetzung | •14,1 | (kg/ütd) | Zusammensetzung | GO2 | C Vol. 5*) | ,(kg/Std) |
0,9 | 5,64 | ■ N2 | 12,4 | 45,64 | ||
(Vol.?«) | 15,1 1,5 5,4 0,1 |
18,99 | H2S | 2,1 | 5,00 | |
ί H2 21,7 |
1,0 | 2,01 | organischer schwefel Benzol, Xylol und Toluol |
1,8 | 5,18 | |
CH4 | 0,6 | 55,58 .5,28 12,11 0,52 |
0,06 1,9 |
" O,'15 12,19 |
||
G2H2 | 25,5 | 4,45 | ||||
G2H4 G2H6 G5H6 G5H8 ' |
2,84 | |||||
C4H6 | 55,19 | |||||
°4H8 " | ||||||
GO |
Die Grackgasmischung wurde dann in die Zyklone 2 eingeführt,
wo 1,6 kg/3td Kohle abgetrennt wurden und der liest der Mischung wurde dann in die Destillationskolonne 5 einge- .
speist, wo 58,2 kg/btd einer Teer enthaltenden öchwerö!fraktion
und Leichtölfraktionen abgetrennt wurden. Die Mischung
von abgetrennter Kohle und Bchwerö'lfraktlon wurde als rückgewonnener
flüssiger Kohlenwasserstoff in fein zerstäubtem Zustand durch die Injektionsöffnung 55 in die untere Orackkamtier
1c für rückgeführten flüssigen Kohlenwasserstoff eingespeist.
Die gespeicherte Liischung der durch die Zyklone und die destillationskolonne
abgetrennten Kohle und Schwerölfraktion wurde in die Cracivgaskammer 1a mit einer ripeisegeschwindigicei't von
554 kg/ötd für die Rückführung im Kreislauf eingesprüht.
In der Orackzone für rückgeführten flüssigen Kohlenwasserstoff
innerhalo der unteren Kammer Tc lag die mittlere Ober-
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i'lächengeschwindigkeit des Gases im i'lieSbett, die auf die
Gasgeschwindigkeit bei der Temperatur im Bett umgerechnet worden war (>_-", ) bei b,ü m/'s; die lineare Geschwindigkeit des
Ciasstrahlstroias (Dampf; TJ.) lag bei 30 m/s und die minimale
x'luiüisierungsgeschwindigkeit der festen teilchen bzw. für
die festen i'eilchen (ü f) l&g bei 1,7 m/s. In der Crackzone
für den flüssigen Ausgangskohlenwasserstoff innerhalb der mittleren Kammer 1b lag die mittlere umgerechnete Oberflachende
sehwind igke it des üases im fließbett (U ) bei 7,1 m/s.
In der liühlzone für das ürackgas in der oberen Kammer 1a betrug
die mittlere umgerechnete UberflächengeschwindigKeit
des u-ases (U) im i'ließoett 3,7 m/s. Die lineare Geschwindig-ο
keit des durch die Verengung b zwischen der unteren Kammer 1c
und der mittleren Kammer 1b passierenden Crackgases vom rückge-7/onnenen
flüssigen Kohlenwasserstoff lag bei 30 m/s, während die lineare geschwindigkeit der durch die Verengung A zwischen
mittlerer Kammer 1d und oberer Kammer 1a passierenden ürackgasmischung
oei 28 m/s lag.
Die Mengen der in jeder Kammer zurückgehaltenen festen
Teilchen, d.h. die Zahl der in den einzelnen Kammer verbleibenden festen ieilchen lagen für die ooere, mittlere und untere
Kammer (1a, 1b und 1c) bei etwa 80 kg, 35 Kg bzw. 15 kg-.
Der im fein zerstäubtem Zustand in die obere und untere
ivaffliuer 1a und 1c eingespeiste rücic^ewonnene flüssige Kohlenwasserstoff
hatte folgende Zusammensetzung und !Eigenschaften:
spezifisches Gewicht (d ) 1,2 u-ew.-'o
ochwefel 7,3 Gew.-*ό
U 87,2 uew.-^
η ;.<, 1 U- eW. -;.b
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Jäaisplel 2
flüssiger Kohlenwasserstoff -wurde unter Verwendung
des gleichen Ofens wie in .Beispiel 1 unter unterschiedlichen jedingungen thermisch zu G-asen gecracKt, wobei im Ofen 130 kg
feste Teilchen fluidisiert wurden.
Der l'eststoffteilchen-Auslaß und -Einlaß 23 bzw.
waren nicht vorgesehen. _ ·
Innendurchmesser des verengten Überganges A.
zwischen oberer Kammer 1 a und mixtlerer
Kammer 1b ·. 146 mm;
Innendurchmesser der mittleren
kammer 1b 230 mm;
Innendurchmesser der Injetrtion&öffnung- 27 für flüssigen
Ausgangskohlenwasserstoff der Sauart mit drei konzen- ~ trischen Zuleitungen
innere Zuleitung 3,0 mm
mittlere Zuleitung 6,3 mm
äußere Zuleitung ■ 21 mm 0;
Innendurchmesser der Injektionsöffnung 31 für
den üasstrahlstrom 21 mm;
Innendurchmesser der Injektionsdüse 34 für den
flüssigen Kohlenwasserstoff 6 mm
Innendurchmesser der Injektionsöffnung 33
der Düse 34 3 mm
Als flüssiger Kohlenwasserstoff und feste Teilchen
-o
wurden die gleichen Liaterialien wie in Beispiel 1 verwendet.
Folgende üracköperationen wurden vorgesehen und folgende
Ergebnisse erhalten:
98 42/1186
Der von der Urackgasmischung, wie weiter unten angegeben ist,
aogetrennte rückgewonnene flüssige Kohlenwasserstoff wurde mit einem Durchsatz von 28,0 kg/std in die Grackkaminer 1c für
rüCKgewonnenen flüssigen Kohlenwasserstoff in fein zerstäubtem
Zustand durch die Injektionsöffnung 33 zusammen mit
5,3 kg/std überhitzter. Dampf von 40O0O eingespeist. Gleichzeitig
wurden weitere 9,5 kg/ötd überhitzten Dampfes von 4000G in die Kammer 1c durch die Injektionsöffnung 31 als
Gasstrahlstroia eingespeist, während eine u-asmischung von
14,2 kg/std überhitzten Dampfes von 4000O und 19,9 lim'Vbtd
Sauerstoff durch die trichterförmige perforierte Platte in
die Kammer 1c eingeführt wurde. Dadurch wurde der rückgewonnene flüssige Kohlenwasserstoff partiell verbrannt und
zu üasen gecrackt.
G-leichzeitig wurde das von einen Teil der festen 'feilchen
begleitete gecrackte (las in die Grackkammer 1d für flüssigen Ausgangskohlenwasserstoff eingeführt, während eine Oasmischung
von 39,ο kg/:itd Dampf und 48,9 Nm /Stä Sauerstoff durch die
perforierte Platte 25 in die Kammer 1b eingespeist und 184,7 kg/Btd flüssiger Ausgangskohlenwasserstoff durch die beiden
Insektionsöffnuugen 27 in fein zerteiltem Zustand zusammen
mit 34,4 kg/otd üuerhitztem Dampf von 4oj°G in die Kammer 1b
gefördert wurde, wodurch der flüssige Ausgangskohlenwasser-
stoff bei einer Temperatur von etwa 850 G zu ü-asen gecrackt
wurde.
Ferner wurden 334 kg/ötd eines zirkulierenden rückgewonnenen
flüssigen jiohlenwasserstüifs in die Grackgaskühlkammer
1a in fein zerstäubtem Zustand durch die oeiden Inject
ionsö ff mangen 19 zusammen mit 34,4 kg/stü überhitztem Dampf von 4oO C geschickt, wodurch die am üoden der oberen
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Kammer 1a zugeführte Crackgasmisehung auf eine. Temperatur
von etwa 500 C abgekühlt wurde. Gleichzeitig wurden die.
festen Teilchen mit darauf abgelagerten Kohle, Teer, schwer- -.
öl u.dgl. über den Teilchenauslaß 21 entnommen und mir einem
Durchsatz von 48 kg/Std zur Orackkamuier 1c für rückgewonnenen
flüssigen Kohlenwasserstoff geschickt, wo die kohlebeschichteten Teilchen für die Rückführung regeneriert wurden.
Am G-asauslaß 18 der Grackgaskühlkammer 1a wurde eine. .
Crackgaamischung mit einer Ausbeute von 242,8 Nm /Std (Trocicengas)
erhalten. - ■ .-
Die Zusammensetzung der erzielten ü-asmischung ist, in
der nachfolgenden Tabelle 2 wiedergegeben. Zusätzlich, zu
der gezeigten Zusammensetzung enthielt die G-asinischung Kohle
und Teer einschließende Schwer- und Leichtöle u.d-g.l-, - . ■ . ~
Zusammensetzung | 4 | (Vol. '/0 | (kg/btd) | Zusammensetzung | CO | (Vol. sJ) | (kg/ | dttf) | |
21,8 | 4,82 | CO2 | 20,1 - | 61 | ,97 | ||||
12,5 | 22,11 | O2 | 21,3 | .103 | ,46 ' | ||||
GH | 0,9 | 2,44 | 0,1 ■ | 0 | ,35 "- | ||||
O2H2 | 1 2, 9 | 39,94 | H2ü ' | 1,6 | 4 | ,82 | |||
G2Ii4 | 1,1 | 3,69 | so2 ' | 1,8 | r 6 | ,69 . | |||
C2H0 | 2,7 | 12,-58 | organi scher üchw fei rienzol, Xylol und Toluol |
0,1 | ü | ,-81 | |||
SH6 | 0,1 0,8 0,6 |
O, 57 . 4,99 3, 45 |
e- 0,05 ..· | O 13 |
,20 . ,08 ' |
||||
C4H6 C4H8 |
|||||||||
309842/1185
Die Craekgasmischung wurde dann in die Zyklone 2 eingeführt,
wo 2,7 kg/otd Kohle abgetrennt wurden; der Rest der Mischung wurde zur !Destillationskolonne 3 geschickt, wo
25,3 kg/ijtd teerhaltige ochwerölfraktion und 16,7 kg/Std
reichtölfraktion abgetrennt wurden.
Die abgetrennte Kohle und die abgetrennte Schwerölfraktion
wurden gemischt und die Mischung durch die Injektionsöffnung
33 in die Crackkamnier 1c für rückgewonnenen flüssigen
Kohlenwasserstoff eingesprüht, während rückgewonnener flüssiger Kohlenwasserstoff zur Rückführung in die CracKgaskühlkammer
1a durch die Injektionsöffnung 19 eingesprüht wurde.
In der Craciczone für rückgewonnenen, flüssigen Kohlenwasserstoff
innerhalD der unteren hammer 1c lag die auf die Gasgeschwindigkeit bei der· l'emperatur im Bett umgerechnete
mittlere Oberflächengeschwindigkeit UQ des Gases im fließbett
bei b,0 m/s, die lineare ΰ-eschwindigkeit des Gasstrahlstroms
(Dampf; U.) bei 30 m/s und die minimale i'luidisierungsgeschwindigkeit
U - der (bzw. für die) festen Teilchen bei 1,7 m/a. In der Orackzone für den flüssigen Ausgangskohlenwasserstoff
innerhalb der mittleren Kammer 1p lag die mittlere umgerechnete Oberflächengeschwindigkeit des G-ases im
!fließbett (U ) bei 0,1 m/s.
In der Kühlzone für die Orackgase innerhalb der ooeren
Kammer 1a lag die mittlere umgerechnete Oberfläch engeschwindigiceit
des ü-ases im fließbett (U ) bei 4,6 m/s. Die lineare
Geschwindigkeit der durch die Verengung jd zwischen unterer
Kammer 1c und mittlerer Kammer 1b hindurchgehenden ürackgase vom rückgewonnenen flüssigen Kohlenwasserstoff lag bei 20 m/s,
während die lineare Geschwindigkeit der durch die Verengung A zwischen mittlerer Kammer 1b und ooerer Kammer 1a hindurchgehenden
Grackgasmischung bei 28 m/s lag.
309842/1185
Der in fein zerstäubtem Zustand in die obere und untere
Kammer 1a bzw. 1c eingespeiste rückgewonnene flüssige Kohlenwasserstoff
hatte praktisch die gleichen 3igenschaften wie
in ".Beispiel 1 .
90 4 2/118
Claims (1)
- Patentansprüche1. Verfahren zum, Gracken flüssiger Kohlenwasserstoffe zu vasen in einem iließoett fester Teilchen, gekennzeichnet durch die "Bildung einer Schichtzoneneinheit von festen Teilchen mit einer mittleren Zone für die Graekun^; des flüssigen Ausgangskohlenwasserstoffs zu Gasen, einer unteren Zone zum Gracken des vom gecrackten Ausgangskohlenwasserstoff rückgewonnenen flüssigen Kohlenwasserstoffs zu Gasen und einer oberen Zone zum Abkühlen der Grackgase, wobei die mittlere Zone mit den anderen Zonen über enge Übergänge bzw. zwischen benachbarten Zonen gebildete Halszonen in Verbindung steht; die Einspeisung von als Pluidisierungsgas wirkenden Sauerstoff und Dampf sowie von rüekgewonnenem flüssigen. Kohlenwasserstoff in die untere Zone vom Boden her zur durchgehenden üluidisierung der festen Teilchen una teilweisen Verbrennung des rückgewonnenen flüssigen Kohlenwasserstoffs unter Grackung desselben zu Gasen; Einsprühen des flüssigen Ausgangskohlenwasserstoffs und eines weiteren Teils des ein jj'luidisierungsgas bildenden Dampfes in die mittlere Zone, während der Dampf, die Crackgase des rückgewonnenen flüssigen Kohlenwasserstoffs und mitgenommene feste Veilchen von der unteren Zone her durch die Verengung am Boden der mittleren Zone eingestrahlt werden, wodurch die Crackung des flüssigen Ausgangskohlenwasserstoffs in der mittleren Zone zu (iasen erfolgt; üinsprühen eines weiteren Teils des flüssigen Ausgangskohlenwasserstoffs und/oder eines weiteren Teils des rückgewonnenen flüssigen xvohlenwasseratoffs in die ooere Zone, wahrend die kisehung von Dampf, Grackgasen vom "rohen" und rückgewonnenen flüssigen ivohlen-3 0 9 8 4-..? M 1 8 5wasserstoff und mit genommenen festen Teilchen der. mittleren Zone durch die Verengung vom boden her in die obere Zone · eingestrahlt wird, wodurch die Abkühlung der ürackgasmischung mit dem ilrgebnis. erfolgt, daß sich einige in der Gasiuischung enthaltene Kohle, Teer und Schwerölfraktion an den mitgenommenen festen Teilchen ablagern; und Entfernung der resultierenden G-asmischung von der oberen Zone und deren, .dehandiung zur Abtrennung des Rests von Kohle, Teer und Schweröl, die den erneut in das Bett einzuspeisenden rückgewonnenen flüssigen Kohlenwasserstoff bilden, während ein gewisser Teil der kohlebeschichtet en Testen Teilchen von der oberen Zone entfernt und im Kreislauf in die untere Zone zurückgeschickt wird.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein gewisser Teil der mitgenommenen festen Teilchen der mittleren Zone.zur unteren Zone im" Kreislauf "zurück-, geschickt wird. - .3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein weiterer Teil Sauerstoff der mittleren Zone ■ zugeführt wird zur Herbeiführung einer Teilverbrennung des flüssigen Ausgangskohlenwasserstoffs unter· Crackung des ." Ausgangsmaterials oder Unterstützung der örackung des aus— gangsmaterials. - ' " - ·4. Verfahren nach Anspruch-1,. dadurch gekennzeichnet, daß die Gasmischung von der oberen Zone durch eine Zyklone in gereinigte Gase und Kohlenstoff getrennt und die gereinigten Gase weiter durch eine Destillationskolonne in nachgereinigte Gase und Dchwerölf raktion getrennt ..werden, wobei die abgetrennte Kohle und bchwerölfraktion als rückgewonnener flüssiger Kohlenwasserstoff zum xiett im Kreislauf zurückgeschickt werden.2/11855. Verfahren nach Anspruch T, dadurch gekennzeichnet,die Teilverbrennung des rückgewonnenen flüssigen Kohlenwasserstoffs in der unteren Zone bei einer i'eiaperatur von 1050 bis 1400 ü durchgeführt wird, während die thermische Crackung des flüssigen Ausgangskohlenwasserstoffs in der mittleren Zone bei einer Temperatur von 700 bis 9000O stattfindet und die gecrackte Gasmisehung in der Kühlzone auf eine temperatur von 400 bis 55O0O abgekühlt wird.6. /erfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Oberflächengeschwindigkeit der Gesamtheit der Gase umgerechnet auf Druck und Temperatur in der unteren Zone (U0; in m/s) auf einen Bereich vom 1,3 bis 6,0-fachen der minimalen i'eststoffteilchen-i'luidisierungsgeschwindigkeit (TJ „; in m/s) eingestellt wird.7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,'daß die mittlere umgerechnete Oberflächengeschwindigkeit U der gesamten Gase in der mittleren Zone im Bereich vom 1,3 bis öjO-fachen der minimalen iluidisierungsgeschv/indigkeit (der festen Teilchen) liegt.8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere umgerechnete Oberflächengeschwindigkeit des gesamten Gases (U0; in m/s) in der oberen Zone im Bereich von 1,3 bis 4,0-fachen der minimalen i'eststoffteilcheni'luidisierungsgeschwindigkeit (Umf; in m/s) liegt.9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die u-asgeschwindigkeiten in den Verengungen oder Halszonen im Bereich vom 1,1 bis 4-fachen der mittleren linearen iindgescnwin-uigkeit der festen Teilchen (Ή\; in m/s) liegen.309842/118510. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die henge des als ein i'luiaislerungsgas in der unteren Zone verwendeten Dampfes im .dereich von 0,5 bis 1,2 Gewichtsteilen, bezogen auf die Lienge des rückgewonnenen flüssigen Kohlenwasserstoffs, der in die untere Zone eingesprüht wird, liegt.11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des der unteren Zone zur Herbeiführung der j^luidisierung der festen Teilchen und Teilverbrennung des rückgewonnenen flüssigen Kohlenwasserstoffs zugelieferten Bauerstoffs im Bereich von 0,5 bis 2 Gewichtsteilen, bezogen auf die Menge des rückgewonnenen flüssigen Kohlenwasserstoffs, der in die untere Zone eingesprüht wird, liegt.12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtmenge des in die mittlere Zone eingespeisten Dampfes im Bereich von 0,1 bis· 0,5 Gewichtsteilen, bezogen auf die Menge, des eingespeisten flüssigen Ausgangskohlenwasserstoffs, liegt.13. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die lineare Geschwindigkeit des Dampfes, umgerechnet auf Druck und Temperatur des durch die Injektionsöffnung der unteren Zone hindurchgehenden Dampfes (U-; m/s), innerhalb des ße-reichs vom 2 bis 10-fachen der mittleren umgerechneten Überflächengeschwindigkeit U des gesamten Gases in der unteren Zone eingestellt wird und daß dieser Dampf 10 bis 30 VoI".!;o der Gesamtmenge der in die untere Zone eingespeisten Gase ausmacht .14. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwangszirkulation fester Teilchen zwischen der mittleren und unteren Zone von ausreichender Größenordnung ist, uci dem309842/1185flüssigen Ausgangskohlenwasserstcif die für die Crackung des Ausgangsmaterials notwendige "fühlbare ^hrme" der :ait-'genommenen fest·-η i'eilchen zu verleihen.1b. /erfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwangszirkulation der kohlebesehichteten festen Teilchen von der oberen Zone zur unteren Zone in einer Größenordnung von etvva 15 ί° aller festen iieilcnen pro 1 btunde liegt.16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als feste Teilchen inerte hochtemperaturfeste teilchen mit ausreichender mechanischer Festigkeit verwendet werden, deren uröße vorzugsweise in der ü-egend von 0,5 bis 5 mm liegt.17. Verrichtung zum Oracken von flüssigen Kohlenwasserstoffen zu Gasen, gekennzeichnet durch drei ein i'ließbett fester Teilchen bildende .zuschnitte, die durch eine mittlere Xamuer (1d) für die Oracfcung eines flüssigen Ausgangskohlenwasserstoffs, eine untere Kammer (1c) für die CracKung des rüekgewonnenen flüssigen Kohlenwasserstoffs und eine ooere Kammer (1a) für die ADkühiurig der gecrackten uase geoildet v/erden; wobei die mittlere Kammer (ib) an der kitte ihres verjüngten oueren ^ndes mit der oberen Kammer (1a) am Zentrum von deren verjüngtem Boden in Verbindung steht, während die mittlere Kammer (1b) am Z-entrum ihres verjüngten .Bodens mit der unteren Kamuer (1c) am Zentrum von deren verjüngtem oberen ^rJIe in Verbindung steht; und wobei die obere Kammer (1a) mit einen !jasauulaß (1b) am oberen Ende, einer Injektionsöffnun,·; (195 20) für flüssigen Kohlenwasserstoff im unteren gereich unü einem xeilcheriauslaß (21) im oberen Bereich vergehen ist; die mittlere Kammer (Ib) einen aasverteiler für309842/1 185ISIiSHJi'luidisierungsgas in i'orm einer triehterf ö;riiiig:en: ;- :periorie^t.#n Platte (25), die den verjungten, zur unteren Kammer {ic); Ms offenen Boden der mittleren Kammer (Ib) bildet und eine In^· j. editions öffnung (27) für den flüssigen Ausgancskohlenv/aaser-stoff im Konischen 15 er eich aufweist j der üod.en der -unteren Kammer (1c) durch einen G-^sverteiler für weiteres ü'luiäisif.-rungsgas in iona einer trichterförmigen perforierten Platte (29) geoildet wird, deren öffnung. (31) einen Gas strahl straineines weiteren Fluidisierungsgases aufnimmt sowie eine Injektionsdüse (33) für den rückgewonnenen flüssigen Kohlenwasserstoff, die. zentral innerhalb .der konischen perforier^ ten Platte am Einlaß angeordnet ist; die untere. Kammer an der Seitenwand einen Teilcheneinlaß (37) aufweist, der mit dem i'eilchenauslaß (21). der oberen Kammer für die Rückführung: fester Teilchen verbunden ist-, -18. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen weiteren Übergang.(24, 7, 36) zwischen mittlerer Kammer (1b) und unterer Kammer (1c) für die Rückführung fester xeilchen.19· Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daM der verjüngte Boden der oberen Kammer (la) mit dem verjüngten oberen ünde der mittleren Kammer (1b) über einen leitungsähnlichen engen Halsteil (A) verbunden ist, während, der verjüngte Boden der. mittleren Kammer (1b) alt. dem verjüngten'oberen iinäe der unteren Kammer (1c) über einen weiteren leitungsühnlichen engen Halst eil -(B) in Verbindung .steht.20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die rföhe der beiden Verengungen (A bzw. u)_ etwa dem 0,2' bis 0,4-fachen der Höhe der unteren Katmner .(1c) ent- ..-■ spricht.30984,2/1 18621. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,daß die .-inkel aer konischen näaei- der oberen, mittlerenο ο
unu unteren Kammern in der hegend von 60 und 120 liegen.22. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, aai: üie Injektionsöffnung (27) für den flüssigen Ausgangsii-oxjlenvvasserstoff am Konischen Teil aer mittleren Kammer (Ib) von einer bauart mit zwei konzentrischen Rohren oder Zuleitungen ist, die für die einspeisung des flüssigen Ausgan^skohienwasserstofrs (durch die innere Zuleitung) und U: e Jiinsoeisung von jJampf (durch die äußere Zuleitung) vorgesehen sind.2y. Vorrichtung n.-ich Anspruch 17 9 dadurch gekennzeichnet, daß aie Injektionsöffnung (27) für den flüssigen Ausgangs-Kohlenv.'asseratofi1 am konischen 'feil der mittleren Kammer (io) von einer bauart mit drei Konzentrischen Zuleitungen ist,
von aenen die innere Zuleitung für die einspeisung von flüssigem AusgangsKohlemvasserstoff, die mittlere Zuleitung für die einspeisung von iJampi una die äui-iere Zuleitung für die .einspeisung von zusätzlichem JJampf vorgesehen sind.24. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daü die Injektionsöffnung (19) für flüssigen Kohlenwasserstoff am unteren i'eil der oberen Kammer (1a) von einer Bauart mit zwei Konzentrischen Zuleitungen ist, wobei rückgewonnener und/oder "roher" flüssiger Kohlenwasserstoff durch die innere Zuleitung und Dampf durch die äußere zugeführt
werden.25. Vorrichtung nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß die InjeKtionsdüse (33) im Zentrum der b-asstrahlstrom-309842/1185-42- 231661Töffnung (31) der unteren Kammer (1c) von einer 3auart mit zwei Konzentrischen Zuleitungen ist, wobei eier rückyewonnene flüssige Kohlenwasserstoff durch die innere Zuleitung und Dampf au rc α die äußere Zuleitung gesehicict v/erden.26. Vorricht ung nac h Ans pruch 17, gekennzeic hne t- au rc h.. eine Öffnung (31) der konischen .perforierten ■ 'latte _.{2-j) der unteren Kammer (ic), aurch die; Dactpf als ü-cisstrahlstrom geschickt wird. " . / ■ ;>7. Vorrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch" ."--' Einrichtungen für die Zufuhr von Dampf und Bauerstoff-aurch den (iasverteiler (29) der unteren LauEer (1c), vinhrena aie iuittlere. r.anuaer (Tb) kitt el für die Zuleitung νρη^ϊλβπϊρί' durch den Gasverteiler (25) aufweist.2ό. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich Vorrichtungen zur Einleitung von Sauerstoff durch den G-asverteiler (25) der mittleren Kammer (1b) vorsesehen sind.309842/118S
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