DE2355190A1

DE2355190A1 - Verfahren zur schnellkuehlung eines thermisch gekrackten kohlenwasserstoffgases und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2355190A1
Application number: DE19732355190
Authority: DE
Inventors: Satoshi Hatano; Masatoyo Shiraiwa; Toshisada Takemura; Ichiro Tokumitsu; Hiroshi Yamaguchi
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1973-11-05
Filing date: 1973-11-05
Publication date: 1975-05-22

Description

Patents -wS!t<3-SDfpL-ir;';. F\ "" T2:

13'·'-":-'" *. '=· . ' '"HT ; T)Tf 1 fin

β M ü η es. β π ^2, ε^-nsdoriatr. 1t . ;

Ο24-21.637Ρ(21.638Η) 5. 11. 1973

Idemitsu Sekiyukagaku Kabushiki Kaisha (Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.) - Tokio (Japan)

Verfahren zur Schnellkühlung eines thermisch gekrackten Kohlenwasserstoffgases und Vorrichtung zur Durchführung

des Verfahrens

Auszug aus der Offenbarung -"";

Ein Verfahren zur Schnellkühlung von durch thermisches Kracken von Kohlenwasserstoffen erzeugten Hochtemperaturreaktions-Gasen, bei dem ein indirekter Wärmeaustausch zwischen einem durch thermisches Kracken eines Kohlenwasserstoffes erzeugten Hochtemperatur--

024-(3026)-Kl-L-r (8)

5098217 1071

reaktions-Gas und einem auf einer vorgeschriebenen Temperatur gehaltenen geschmolzenen Metall durchgeführt wird, damit schwere Bestandteile des Hochtemperatur-Reaktionsgases im wesentlichen nicht kondensieren. Bei diesem Verfahren kann das geschmolzene Metall durch Verwendung eines verdichteten inerten Gases umgewälzt werden. Zur Anwendung dieses Verfahrens kann eine Kühlvorrichtung für Hochtemperaturreaktions-Gas benutzt werden, enthaltend einen in Doppelrohr-Bauweise ausgeführten Wärmetauscher, einen mit dem Wärmetauscher verbundenen Kühltank und eine Kreislaufpassage für das inerte Gas, die an eine den Wärmetauscher und den Kühltank verbindende Leitung angeschlossen ist.

Stand der Technik

Die Erfindung bezieht sich auf ein neues Verfahren zur Schnellkühlung von durch thermisches Kracken von Kohlenwasserstoffen erzeugten Hochtemperaturreaktions-Gasen und auf eine neue Vorrichtung zur Anwendung dieses Verfahrens.

Bekannte Verfahren zur Herstellung von Kohlen wasser stoff produkten mit hohem wirtschaftlichem Wert wie Olefine, z.B. Äthylen, Propylen und aromatische Kohlenwasserstoffen (z.B. Benzene und Toluene) sehen vor, daß die durch Kracken der Ausgangs-Kohlenwasserstoffe, wie z.B. Naphta, Kerosin und Schweröl, erzeugten Hochtemperaturreaktions-Gase gekühlt werden und anschließend eine Trennung und Reinigung der Gase durchgeführt wird.

609821/1071

ORIGINAL INSPECTED

.-.. Bei diesen herkömmliehen Verfahren zum thermischen Kracken von Kohlenwasserstoffen stellt es ein wichtiges technisches, Problem dar, wie das resultierende- Hochtempearaturreaktioris--Gas·schnell und wirksam gekühlt wird. Das Hochtemperatürreaktions-Gas wird im allgemeinen bei einer Temperatur, von 750 bis 900 C erhalten, wobei Olefine und aromatische Kohlenwasserstoffe bei so hohen Terripe-"■--raturen dazu neigen, unerwünschte Sekundärreaktionen zu verursachen... Wenn ihnen bei so hohen Temperaturen;gestattet wird, über ei- ■ nen langen :,Zeitrauro· hinweg zubleiben} wer den.sie in Kohle und Schweröl oder^in-Methan und Wasserstoff umgewandelt. ■ '--.

Zum Kühlen derartiger thermisch gekrackter Gase wird allgemein ein Verfahren angewandt, bei dem Hochdrückwasser als Kühlmedium verwendet wird und ein indirekter Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmedium und einem Hochtemperaturreaktions-Gas durchgeführt Wird. . ;. . ; ■■-■/":-'-.■·. ■. ': "·-"-· "

Bei diesem. Verfahren findet jedoch eine" beträchtliche⁵ Koksbildung indem Wärmetauscher während des Schnellkühleris statt, und der sich ergebende Koks haftet auf den Innenwänden der Wärmetauscherröhren, .wodurch eine Verstopfung der Wärmetauscherröhren verursacht wird. Dementsprechend steigt in sehr kurzer Zeit der Druckverlust in der Reaktionsgasleitung sowie gleichzeitig der Druck in der Vorrichtung zum thermischen Kracken.^: Hierdurch werden Nachteile., wie eine Verringerung der Olefin-Ausbeute, verursacht. Bei dem herkömmlichen Schnellkühlverfahren muß deshalb von Zeit zu Zeit der Betrieb der gesamten Vorriehtung für eine Weile gestoppt '

50 9 8 2 1/10 71 :

ORIGINAL INSPECTED

23h5190

werden, um den in der Vorrichtung gebildeten Koks mechanisch zu entfernen. Dies bedeutet jedoch einen großen wirtschaftlichen Nachteil.

Zusammenfassung der Erfindung

Eine erste Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Schnellkühlen von durch thermisches Kracken von Kohlenwasserstoffen erzeugten Hochtemperaturgasen zu schaffen, wobei eine Kondensation der in dem Hochtemperaturgas enthaltenen schweren Bestandteile im wesentlichen verhindert wird.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein solches Verfahren zum Schnellkühlen von durch thermisches Kracken von Kohlenwasserstoffen erzeugten Hochtemperaturgasen derart zu gestalten, daß ein geschmolzenes Metall als Kühlmedium verwendet und durch die Verwendung eines komprimierten inerten Gases auf einfache Weise im Kreislauf umgewälzt wird.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Hochtemperaturgas-Kühlvorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens zu schaffen, enthaltend einen Wärmetauscher in Doppelrohr-Bauweise, einen Kühltank und eine Kreislaufpassage für inertes Gas, welche mit einer den Wärmetauscher und den Kühltank verbindenden Leitung verbunden ist.

509821/10 71

ORIGINAL INSPECTED

Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung sind aus der nächstehenden detaillierten Beschreibung und der beigefügten Zeichnung ersichtlich, welche ein Schaltbild zeigt, das eine Vorrichtung zur Durchführung der Erfindung darstellt.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung ■ ■ .. ■

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Schnellkühlen von durch thermisches Kracken von Kohlenwasserstoffen erzeugten Hochtemperaturreaktions-Gasen geschaffen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß ein indirekter Wärmeaustausch zwischen den Hochtemperaturreaktions-Gasen und einem auf einer vorgeschriebenen Temperatur gehaltenen geschmolzenen Metall durchgeführt wird, wobei eine Kondensation der in den Hochtemperatürreaktions-Gasen enthaltenen schweren Bestandteilen im wesentlichen verhindert wird.

Verwendbar als Hoehtemperaturreaktions-Gase sind in diesem Fall Reaktionsgase, welche durch thermisches Kracken von Naphta, Kerosin, Schweröl oder dgl. erzeugt werden. Die Gaszusammensetzung ist in Abhängigkeit von dem Ausgangs-Rohöl und den thermischen Kraekbedingungen veränderlich. Im allgemeinen werden derartige thermisch gekrackte Reaktionsgase bei einer Temperatur von 750 bis 900 C erhalten. Beiläufig ist zu erwähnen, daß spezielle Verfahrensschritte und -bedingungen dem Durchschnittsfachmann bekannt sind.

Um das Auftreten von unerwünschten Reaktionen, wie das Ver-

5 0 9 8 2 1 /10 7 1

ORIGINAL INSPECTED

koken, zu verhindern, wird das Hochtemperaturreaktions-Gas in einen Wärmetauscher eingeleitet und in einen indirekten Wärmeaustausch mit einem geschmolzenen Metall gebracht, das auf einer solchen Temperatur gehalten wird, bei der keine Kondensation von schweren Bestandteilen erfolgt. Auf diese Weise wird das Reaktionsgas schnell auf eine Temperatur abgekühlt, bei welcher sich die in dem Reaktionsgas vorhandenen wertvollen Bestandteile, wie Olefine und aromatische Kohlenwasserstoffe, keinen unerwünschten Sekundärreaktionen unterziehen; diese Temperatur liegt im allgemeinen unterhalb von 650 C- Bei diesem Vorgang besitzt die Wärmeaustausch-Temperatur große Bedeutung für die Verhinderung einer Koksbildung aus den Kohlenwasserstoffen. Erfindungsgemäß kann durch Einstellung der Temperatur des als Kühlmedium verwendeten geschmolzenen Metalls die Temperatur der Wärmetauscherwand innerhalb eines vorgeschriebenen Temperaturbereichs gehalten und die Kondensation der in dem Reaktionsgas enthaltenen schweren Bestandteile, wie Teer und Gum bzw. Paraffin, im wesentlichen verhindert werden. Mit dem hier verwendeten Ausdruck "schwerer Bestandteil" ist ein Bestandteil gemeint, der durch thermische Polymerisation oder durch thermische Kondensation im Verlauf der thermischen Krackreaktion gebildet wird, der einen Siedepunkt oberhalb von 300 C besitzt, und der sich beim Abkühlen in Teer oder Gum umwandelt. Der Bildungs- oder der Schmelzpunkt eines derartigen schweren Bestandteils variiert in Abhängigkeit von der Art des bei der thermischen Krackreaktion verwendeten Rohöls sowie von den thermischen Krackbedingungen. Die Schnellkühltemperatur kann daher nicht allein durch einen Parameter bzw-. Faktor festgelegt werden. Sie wird jedoch im allgemeinen so eingestellt, daß die Wandtemperatur des Wärmetauschers

^609821/1071 OR₁SINAL ,«SPECTED

:- 1

-J I

auf der Gas-Auslaßseite (d. i. die Temperatur des in den Wärmetauscher eingeführten geschmolzenen Metalls) im Falle von.Kerosin. (Destillationspunkt gemäß dem US-Standard ASTM zwischen 160 und 250 °C) auf 380 bis 470 C, im Falle von Gasöl (Destillationspunkt gemäß ASTM zwischen 210 und 350 °C)- auf 430 bis 500 °C und im Falle von weniger flüchtigem Heizöl (Destillationspunkt gemäß ASTM zwischen 230 und 400°C) auf 480,-bis 550 °C gehalten wird. "Wenn die Schnellkühltemperatur innerhalb der angegebenen Bereiche gehalten wird, wird die Kondensation von schweren Bestandteilen in dem War-! metauseher verhindert und das Anhaften des Kondensats an den Wärmetauscherwänden oder das Auftreten einer Koksbildung vermieden. Die Schnellkühltemperatur. (Wandtemperatur des Wärmetausehers) kann auf einfache Weise durch Einstellen der umgewälzten Menge des geschmolzenen Metalls gesteuert werden.

Bei der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung eines.geschmolzenen Metalls als Kühlmedium unerläßlich für eine sehr wirksame Schnellkühlung. Würde man bei der vorliegenden Erfindung, das im allgemeinen als Kühlmedium benutzte Hochdruckwasser verwenden, wäre es unmöglich, in wirksamer Weise eine voll befriedigende Schnellkühlung zu erreichen. Aufgrund der Begrenzung durch eine kritische Temperatur ist es sehr schwierig, "gesättigtes" Hochdruckwasser mit einer Temperatur von 330 bis 340 C oder höher zu erhalten. Aus ökonomischer Sicht ist die Verwendung von derartigem hocherhitztem Wasser unzulässig. Es werden daher ,Metalle-mit einem Schmelzpunkt zwischen 300 und 500 C allgemein im Rahmen der vorliegen-. den Erfindung verwendet. Solche Metalle sind beispielsweise Blei, Bleilegierungen, Zinn, Zinnlegierungen und Wismuth. Da die Schmelze

509821/107 1 _:.

ORIGINAL INSPECTED

2 3 5 ο 1 9 O

derartiger Metalle eine gute Wärmeleitfähigkeit besitzt, kann zwischen der Schmelze dieser Metalle und den Hochtemperaturgasen sehr schnell ein indirekter Wärmeaustausch durchgeführt werden. Da kein besonderer Dampfdruck erzeugt wird, bestehen für die Umwälzung der geschmolzenen Metalle im Kreislauf keine besonderen Schwierigkeiten· Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein inertes Gas, wie Stickstoff, unter Druck in eine Kreislaufpassage für das geschmolzene Metall eingeleitet, wodurch der Kreislauf des geschmolzenen Metalls beträchtlich erleichtert wird.

Das schnell gekühlte Reaktionsgas hat im allgemeinen eine Temperatur von 650 C oder weniger, bei der unerwünschte Reaktionen, wie z.B. eine thermische Polymerisation, unter den in dem Reaktionsgas enthaltenen wertvollen Bestandteilen nicht stattfinden. Dementsprechend können derartige Reaktionsgase leicht mit einem herkömmlichen Kühlmittel gekühlt werden, ohne daß damit irgendwelche besonderen technischen Probleme verbunden sind. Die gekühlten Reaktionsgase werden in einer herkömmlichen Trennvorrichtung, z. B. durch Destillation, in die einzelnen wertvollen Bestandteile fraktioniert, welche dann verfügbar sind.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Ein Ausgangs-Kohlenwasserstoff wird über den Einlaß 1 in pin Reaktionsrohr 3 eingeleitet, das in einem mit mehreren Rohren versehenen thermischen Krackofen 2 angeordnet ist, wo der Kohlen-

509821/1071

ORIGINAL INSPECTED

wasserstoff bei einer Temperatur zwischen 750 und. 900 C thermisch gekrackt wird. Das resultierende Hochternperaturreaktions-Gas wird aus dem Reaktionsrohr 3 entfernt und zur Schnellkühlung in einen mit dem Reaktionsrohr 3 verbundenen Wärmetauscher 4 eingeleitet. Der Wärmetauscher 4 ist als Doppelrohr- bzw. Doppelmantel—Wärmetauscher mit einem Innenrohr 5 und einem Äußenrohr 9 ausgebildet. Das eine Ende des Jnnenrohres 5 stellt den Gaseinlaß 6 dar und ist an das darüberliegende Reaktionsrohr 3 angeschlossen. Das Hochtemperaturreaktions-Gas wird von dem Gaseinlaß 6 in das Innere des Wärmetauschers 4 geleitet, wo es rasch gekühlt wird. Anschließend wird das gekühlte Reaktionsgas am Gasauslaß 7 über die Leitung 8 aus dem System entfernt. In der Nähe des Gasauslasses 7 ist am Außenrohr 9 ein Einlaß 10 für geschmolzenes Metall angeordnet, über welchen geschmolzenes Metall als Kühlmedium in Gegenstromrichtung zu dem Hochtemperaturreaktions-Gas in die Außenröhre oder Mäntel des Wärmetauschers 4 eingeleitet wird. Nach erfolgtem Wärmeaustausch zwischen dem geschmolzenen Metall und dem Reaktionsgas wird das geschmolzene Metall über einen Auslaß 11 für das geschmolzene Metall herausgeleitet, welcher in der Nähe des Gasein- _: lasses 6 am Außenrohr 9 angeordnet ist. Das herausgeleitete geschmolzene Metall fließt durch eine Leitung 12 und wird dann aus dem unteren Abschnitt der Leitung 12 in einen Kühltank 13 eingeleitet. Der Kühltank 13 ist mit einem Kühlrohr 14 versehen, in das Kühlwasser aus dem Kühlwassereinlaß 15 eines Dampferzeugers 16 über eine Leitung 17 eingeführt wird. Das Kühlwasser tauscht mit dem geschmolzenen Metall innerhalb des Kühltanks 13 Wärme aus, fließt durch eine Leitung 18 ab und ist in Form von Hochdruckdampf an der Leitung 19 des Dampferzeugers 16 wieder.zu nutzen. Der so

50982 1/1071 ^:

OB161NAL INSPECTED

?3c5190 10

erhaltene Hochdruckdampf ist für verschiedene Zwecke verwendbar. Das geschmolzene Metall, das indem Kühltank 13 auf die vorgeschriebene Temperatur gekühlt wurde, fließt durch eine Leitung 20 ab und wird dem Einlaß 10 für das geschmolzene Metall zugeführt. Der Kreislauf des geschmolzenen Metalls zwischen dem Wärmetauscher 4 und dem Kühltank 13 über die Leitungen 12 und 20 kann selbsttätig aufrecht erhalten werden, indem der Kühltank 13 an einer Stelle aufgestellt wird, die ausreichend höher ist als der Aufstellort des Wärmetauschers 4, wobei der Vorteil einer durch die Tem per aturver änderung bedingten Dichteänderung des geschmolzenen Metalls ausgenutzt wird· Wie jedoch in der Zeichnung dargestellt ist, ist in vorteilhafter und bevorzugter Weise an irgendeiner Stelle der Leitung 12 eine Leitung 22 angeschlossen, welche vom Oberteil des Kühltanks 13 ausgeht und den Kühltank 13 über eine Pumpe 21 mit dem Auslaß 11 für das geschmolzene Metall verbindet, und so unter Einschluß des Kühltanks 13 eine Kreislaufpassage bildet, in der ein komprimiertes, inertes Gas zirkuliert, um den Gasdruck des Gases zur Begünstigung der Metall-Umlaufströmung nutzbar zu machen.

Das über den Gasauslaß 7 und die Verbindungsleitung 8 aus dem Wärmetauscher 4 herausgeleitete, gekühlte Reaktionsgas wird einer anschließenden Behandlung unterzogen, um die darin enthaltenen wertvollen Bestandteile zu trennen und zu gewinnen.

Bei dem vorstehend beschriebenen Schnellkühlverfahren nach der vorliegenden Erfindung wird die Bildung von Koks innerhalb des zur Kühlung vorgesehenen Wärmetauschers vermieden, um einen

509821/1071 -original inspected

gleichförmigen Betrieb der gesamten Vorrichtung über einen langen Zeitraum hinweg zu ermöglichen, was große wirtschaftliche Vorteile mit'sich bringt. Da ferner eingeschmolzenes Metall erfindungsgemäß als Kühlmedium verwendet wird, kan die für einen bestimmten zu behandelnden Kohlenwasserstoff"geeignete Kühltemperatür bei dem Schnellkühlen leicht gewählt und gesteuert werden. Dies stellt einen weiteren Vorteil der Erfindung dar. ' '

Die Erfindung soll nunmehr anhand von Beispielen erläutert werden: ' '

Beispiel 1

Eine thermische Krackreaktion wurde unter den nachstehenden Bedingungen durchgeführt, wobei Dampf als Verdünnungsmittel bei der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung verwendet wurde. Das resultierende Reaktiohsgas wurde rasch gekühlt mit Hilfe eines Wärmetauschers zur Schnellkühlung, welcher eine Doppelrohrstruktur mit einem Außenrohr aufwies, in dem geschmolzenes Blei im Kreislauf umgewälzt wurde. Die Zirkulation des geschmolzenen Bleis wurde mit Hilfe von komprimiertem Stickstoff gas bewirkt. Bei diesem Beispiel wurde die Temperatur des geschmolzenen Bleis auf 400 C festgelegt, bei welcher keine Kondensation der in dem Reaktionsgas enthaltenen Bestandteile verursacht wurde.

QRiGINALiMSPECTEC

509821 / 1 ϋ7Ί ■ ORiWNAi-i

Eigenschaften des Ausgangs-Kerosins: Spez. Gewicht: 0,792

ASTM IBP : 160 C 10
30
50
70

EP

183 °C 193 °C 201 °C

211 °C

229 246

Schwefels 0,236 Gew.-% Paraffin und Naphtene: 83 Vol.-% Olefine: weniger als 0,5 VoI. -% Aromatische Verbindungen: 17 Vol.-%

Krackbedingungen:

Kracktemperatur: 800 C Durchflußmenge des Kerosins: 1500 kg/h Menge des zugeführten Dampfes: 1100 kg/h

Die Zusammensetzung des durch das Kracken von Kerosin erzielten Produktes ergab sich wie folgt (die Werte wurden am Auslaß des in Doppelrohr-Bauweise ausgeführten Wärmetausehers gemessen)

Bestandteil

^H2
CH.

Gew.-%

0,7 11,0

509821/10 7

ORIGINAL IfSJSPECTED

Bestandteil ■ Gew.-%

C₂H₄ 22,0

C₂H₆ : 3,5

C -Fraktion '-. ·. 14,0

C -Fraktion '9,0

C -Fraktion bis 180 °C 22,8

Fraktion oberhalb 180 °C 17,0

Zu Beginn des Verfahrens betrug die Temperatur des thermisch gekrackten Gases am Auslaß des Wärmetauschers 450 G , sie. erhöhte sich nach einem Dauerbetrieb von 60 Tagen auf 470 C Während dieses Dauerbetriebs war der Druckverlust in der Vorrichtung sehr gering, so daß der Betrieb für einen noch längeren Zeitraum fortgesetzt werden konnte.

Beispiel 2 · ' ν

Eine thermische Krackreaktion wurde unter den nachstehenden Bedingungen ■ bei der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung unter Verwendung von Dampf als Verdünnungsmittel durchgeführt und das resultierende Reaktionsgas wurde rasch gekühlt mit Hilfe eines Wärmetauschers zur Schnellkühlung, welcher eine Doppelrohrstruktur mit einem Außenrohr aufwies, in dem geschmolzenes Blei mit Hilfe von komprimiertem Stickstoffgas im Kreislauf umgewählt wurde. Bei

509821/1071

diesem Beispiel wurde die Temperatur des geschmolzenen Bleis am Einlaß des Wärmetauschers auf 380 C und am Auslaß des Wärmetauschers auf 480 C eingestellt, so daß eine Kondensation der in dem Reaktionsgas enthaltenen schweren Bestandteile verhindert werden konnte.

Eigenschaften des Ausgangs-Kerosins: Spez. Gewicht: 0,8020

ASTM IBP	°C
10	°C
30	°C
50	°C
70	°C
90	°C
EP	°C
Schwefel: C	Gew.-
: 156
ι 175
187
198
212
234
251
),123

Krackbedingungen:

ο.

Kracktemperatur: 850 C
Durchflußmenge des Kerosins : 1100 kg/h Menge des zugeführten Dampfes: 1100 kg/h

Die Zusammensetzung des durch thermisches Kracken von Kerosin erzielten Produktes ergab sich wie folgt (die Werte wurden am Auslaß des in Doppelrohr-Bauweise ausgeführten Wärmetauschers gemessen):

509821/107 1

ORIGINAL IFmSPECTED

,-.-' --· Gew	8
ο,	6
10,	4 :
26,

Bestandteil. ,

'■- .Ct. , CH.

^C2^H6 / ; ; 2,S

C -Fraktion 12,8

C -Fraktion ^! : ^; " 7,9-

C_r-Fraktion bis 180 °C 23,0

C -Fraktion oberhalb 18Q °C 16 ,0

D-

Zu Beginn des Verfahrens betrug die Temperatur des Reaktioriügases am Auslaß des Wärmetauschers 566 C. Diese Temperatur war sogar nach einem Dauerbetrieb von 20 Tagen unverändert, und es wurde kein Druckverlust beobachtet. Die Vorrichtung war daher in einem Zustand, welcher die Fortsetzung des Dauerbetriebs· gestattete.

Vergleichsbeispiel

Eine thermische Krackreaktion wurde unter den gleichen Bedingungen wie bei den vorhergehenden Beispielen durchgeführt, jedoch mit der einen Ausnahme, daß zu Beginn des Verfahrens die Temperatur des geschmolzenen Bleis am Einlaß des Wärmetauschars auf 340 C

5 0 9 8 2 1 .'/ 1 0 7 1 ■ ORIGINAL INSPECTED

eingestellt wurde, wobei eine Kondensation der in dem Reaktionsgas enthaltenen schweren Bestandteile in einem gewissen Ausmaß auftrat, In diesem Fall betrug die Temperatur des gekrackten Gases am Auslaß 450 °C.

Die Zusammensetzung des durch thermisches Kracken von Kerosin erhaltenen Gases ergab sich wie folgt:

Bestandteil Gew. -%

H₂ 0,7

CH 11,0

CH 22,0

CTT ο ς

Δ D

C -Fraktion 13,8

C -Fraktion "9,0

C -Fraktion bis 180 °C 22,9

Fraktion oberhalb 180 °C 17,1

Nach Durchführung des Verfahrens über eine ununterbrochene Dauer von 20 Tagen hatte sich die Temperatur des Reaktionsgases am Auslaß des in Doppelrohr-Bauweise ausgeführten Wärmetauschers

ο *■■

auf 510 C erhöht, und der Druckverlust war beträchtlich. Dementsprechend blieb nichts anderes übrig, als den Betrieb in diesem Stadium zu stoppen.

50 9821/107 1

Die Ergebnisse der vorhergehenden Beispiele und des Vergleichsbeispieles zeigen, daß dann, wenn die Temperatur des Reaktionsgases am Auslaß des in Doppelrohr-Bauweise ausgeführten Wärmetauschers auf dem selben Wert gehalten wird, die Menge des gebildeten Kokses um so geringer ist, je höher die Temperatur des geschmolzenen Metalls am Einlaß des Wärmetauschers ist. Es ist leicht einzusehen, daß dann, wenn die Temperatur eines als Kühlmedium in den Wärmetauscher eingeleiteten geschmolzenen Metalles auf einem Wert gehalten wird, welcher hoher ist als der Taupunkt (KondensatJonspunkt) der in dem Reaktionsgas enthaltenen schweren Bestandteile, und wenn die Wandtemperatur des Wärmetauschers erhöht wird, das Anhaften der schweren Bestandteile an der Wand des Wärmetauschers verhindert und die Bildung von Koks erheblich verringert werden kann.

509821/107 1

INSPECTED

Claims

Patentansprüche

/Ti Verfahren zur Schnellkühlung von durch thermisches Krakken eines Kohlenwasserstoffes erzeugten Hochtemperaturreaktions-Gasen, dadurch gekennzeichnet, daß ein indirekter Wärmeaustausch zwischen den Hochtemperaturreaktions-Gasen und einem auf einer vorgeschriebenen Temperatur gehaltenen geschmolzenen Metall durchgeführt wird, wobei die Kondensation der in den Hochtemperaturreaktions-Gasen enthaltenen schweren Bestandteile im wesentlichen verhindert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,. daß das geschmolzene Metall mit Hilfe eines unter Druck, zugeführten inerten Gases im Kreislauf umgewälzt wird.
3. Verfahren nach Anspruck 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das geschmolzene Metall geschmolzenes Blei ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das geschmolzene Metall geschmolzenes Blei ist und die Temperatur des geschmolzenen Bleis auf 380 bis 400 C am Einlaß (eines Wärmetauschers) und auf 480 C am Auslaß (des Wärmetauschers) eingestellt wird.
5. Verfahren, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das inerte Gas Stickstoff ist.

509821/1071

IB
6. Vorrichtung zur Schnellkühlung von Hochtemperatur-Reaktionsgasen, g ekenn ζe i chnet dur ch folgende Merkmale;

a) einen in Doppelrohr-Bauweise ausgeführten Wärmetauscher (4) mit einem Innenrohr (5),- dessen eines Ende einen Gaseinläß (6) und dessen anderes Ende einen Gasauslaß (7) bildet, sowie mit einem Außenrohr (9), welches einen Einlaß (ΙΟ) für das geschmolzene Metall in der Nähe des Gasauslasses (7) und einen Auslaß (ll) für das geschmolzene Metall in der Nähe des Gaseinlasses (6) aufweist; .

b) einen Kühltank (13), welcher an das Außenrohr (9) über eine an den Einlaß (10) für das geschmolzene Metall führende Leitung (20) sowie über eine weitere, an den Auslaß (H) für das geschmolzene Metall führende Leitung (12) angeschlossen ist, und

c) eine Kreislaufpassage für inertes Gas, welche mit einer beliebigen Stelle einer Leitung (22) verbunden ist, die von dem Oberteil des Kühltanks (13) ausgeht und über eine Pumpe (21) den Auslaß (ll) für das geschmolzene Metall mit dem Kühltank (13) verbindet.

50982 1/107 1

Le

erse

it