DE2645782C3

DE2645782C3 - Vorrichtung zur Entfernung von Pech aus einem thermisch gecrackten Gas

Info

Publication number: DE2645782C3
Application number: DE2645782A
Authority: DE
Inventors: Takao Ishihara; Shoichi Motokawa; Hiroshi Nabatame; Kiyoji Sanpei
Original assignee: Kureha Corp; Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Current assignee: Kureha Corp; Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Priority date: 1975-10-14
Filing date: 1976-10-09
Publication date: 1979-09-13
Also published as: IT1068919B; JPS5249201A; FR2327813A1; DE2645782B2; CA1063511A; FR2327813B1; US4050910A; JPS5342322B2; DE2645782A1; GB1542489A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entfernung von Pech aus einem thermisch gecrackten Gas, insbesondere aus schweren Petrolölen erhaltenen Gasen.

Bei Verfahren, bei denen ein srhweres Petrolöl wie Schweröl und asphalthaltige Materialien thermisch in einem Reaktor zu Pech und einor ölkomponente gecrackt werden, wird das thermisch gecrackte Gas, bestehend aus gecracktem öl und Gas am Kopf des Reaktors, in Dampfform abgezogen, das Pech in Form von Tröpfchen enthält. Zur Entfernung des Pechs aus diesem thermisch gecrackten Gas hat man bislang das Gas durch eine Vorrichtung wie einen Venturiwäscher oder ein Cyclon geleitet, um das Pech aufzufangen und zu sammeln. Mit einem solchen System ist es jedoch sehr schwierig, den Pechgehalt in thermisch gecracktem Gas zufriedenstellend, z. B. auf nicht mehr als 500 ppm, zu verringern.

Nach »Chemie-Ingenieur-Technik«, (1954),

S. 465 —469 sind für Absorptionsprozesse in der Erdölindustrie Vorrichtungen, bestehend aus einer zylindrischen Entnebelungsvorrichtung mit einer Gasaustrittsöffnung am oberen Ende und einer Gaseintrittsöffnung am unteren Ende, sowie innen angebrachten Glockenboden und ebenfalls innen angebrachten Siebboden und einer nach oben gerichteten Düse zum Einspritzen eines heißen Reinigungsöls zwischen Gaseintrittsöffnung und unterstem Siebboden bekannt. Diese zeigen jedoch zur Entfernung von Pech aus einem thermisch gecrackten Gas keine befriedigenden Ergebnisse.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung vorzuschlagen, mit der das im thermisch gecrackten Gas mitgeführte Pech mit sehr hoher Wirksamkeit aus diesem entfernt werden kann.

Gegenstand der Erfindung ist daher eine derartige Vorrichtung zur Entfernung von Pech aus einem thermisch gecrackten Gas, bestehend aus einer zylindrisi heu Entncbclungsvorrichtung mit einer Gasaustritts-(iflniing am oberen Ende und einer Ciaseintrittsöffnung am unteren linde, sowie innen angebrachten Glockenboden und ebenfalls innen angebrachten Siebboden und einer nach oben gerichteten Düse zum Einspritzen eines heißen Reinigungsöls zwischen Gaseintrittsöffnung und unterstem Siebboden, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sich die Glockenboden im oberen Teil der Entnebelungsvorrichtung unterhalb der Gasaustrittsöffnung und die Siebböden im unteren Teil der Entnebelungsvorrichtung oberhalb der Gaseintrittsöffnung befinden und der Abstand der Unterseite des untersten Glockenbodens und der Oberseite des obersten Siebbodens mindestens doppelt so groß ist wie der Abstand der Siebboden untereinander.

Gegenüber den herkömmlichen zylindrischen Entnebelungsanlagen mit einer Gasaustrittsöffnung am oberen Ende und einer Gaseinlaßöffnung am unteren Ende, mit Glockenboden im oberen Teil unterhalb der Gasaustrittsöffnung und mit Siebböden im unteren Teil oberhalb der Gaseinlaßöffnung ist die erfindungsgemä ße Vorrichtung dadurch erheblich verbessert, daß der Abstand zwischen der Unterseite des untersten Glockcnbodcns und der Oberseite des obersten Siebbodens mindestens doppelt so groß ist wie der Abstand der Siebboden untereinander und daß eine nach oben gerichtete Düse zum Einspritzen eines heißen Reinigungsöls zwischen der Gaseintrittsöffnung und dem untersten Siebboden vorgeseher· ist. Mit dieser Vorrichtung wird eine sehr viel bessere Trennung erreicht.

Im folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung, die eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt, näher erläutert werden.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 sind eine Leitung 2 für die Zufuhr von thermisch gecracktem Gas mit einer Temperatur von 400° bis 450⁰C aus einem Reaktor, sowie mehrere übereinander angeordnete Glockenboden, 3, 3'..., ferner mehrere übereinander

angeordnete Siebboden 4, 4' eine Zufuhrleitung 5

für heißes Reinigungsöl, eine nnch ob η gerichtete Düse 6 zum Einspritzen des heißen Reinigungsöls, eine Austrittsleitung 7 zum Abziehen eines von Pech befreiten thermisch gecrackten Gases, eine Ausflußleitung 8 für das öl am Boden der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen. Hi bezeichnet den Abstand zwischen der Unterseite des untersten Glockenbodens und der Oberseite des obersten Siebbodens, und H\ bezeichnet den Abstand der Siebboden untereinander. Der Abstand Hj ist mindestens doppelt so groß wie der Abstand H]. Vorzugsweise ist der Abstand Hi größer als 100 mm und der Abstand H\ kleiner als 500 mm. Als Reinigungsöl, das mittels der Düse 6 eingespritzt wird, wird ein auf 200° bis 300° C erhitztes Öl verwendet.

Geeignet sind alle bekannten öle, wenn sie bei der Temperatur von 200° bis 300'C flüssig sind. Vorzugsweise werden zum Beispiel leichte öle eingesetzt. Das heiße Reinigungsöl wird aus der Düse 6 gegen die Unterseite des untersten Siebbodens gespritzt, um diese Unterseite an der sich das im thermisch gecrackten Gas enthaltene Pech bevorzugt absetzt, zu reinigen. Das Einspritzen heißen Reinigungsöls verhindert also die Ablagerung von Pech an der Unterseite des Siebbodens. Die Einspritzmenge an Reinigungsöl kann je nach Erfordernissen zwischen 0,1 bis 1,OmVh je m² Unterseite des untersten Siebbodens betragen. Bei einer Einspritzung von weniger als 0.1 mVh kann eine Verkokung des an der Unterseite des Siebbodens abgesetzten Pechs erfolgen, was für eine lange Betriebsdauer nicht erwünscht ist, während eine Einspritzung von mehr als 1.0 mVh in ungünstiger Weise

das Festwerden von als Nebenprodukt anfallendem Sumpföl begünstigt

Die vorteilhafte Wirkung der erfindungsgemäßen Vorrichtung beruht offensichtlich darauf, daß bei den herkömmlichen Entnebelungsvorrichtungen mit in üblichen Intervallen angeordneten Glockenboden und Siebboden sich durch die Ablagerung und Verkokung von in dem thermisch gecrackten Gas enthalten dem Pech Schwierigkeiten ergeben, während die erfindungs gemäße Vorrichtung auch nach langem kontinuierli- id ehern Betrieb zu keinerlei Schwierigkeiten führt

Beispiel

Mit Hilfe der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung wurde Pech aus einem thermisch gecrackten Gas, das aus einem Reaktor zum thermischen Cracken eines Vakuumrückstands von Khafji-Rohöl mit überhitztem Dampf stammte, in folgender Weise entfernt. Die Vorrichtung bestand aus einer zylindrischen Entnebeiungsvorrichtung mit einem inneren :n Durchmesser von 600 mm und einer Höhe von 2000 m. Die Mischung von thermisch gecracktem Gas und

Tabelle 1

Dampf, die aus dem Crackreaktor austrat und eine Temperatur von etwa 390⁰C besaß, wurde in den unteren Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingeleitet und über die beiden Siebboden und die beiden Glockenböden einem Gas/Flüssigkeit-Kontakt unterworfen. Danach trat die Mischung am Kopf der Vorrichtung mit einer Temperatur von etwa 350" C aus. Jeder Glockenboden bestand aus sieben 3-ZolI-Glocken und derselben Anzahl von l'/2-Zoll-Steigrohren, während die Siebboden jeweils aus einer Platte mit 109 Poren mit einem Innendurchmesser von 10 mm bestanden. Bei diesem Versuch betrug der Durchsatz an thermisch gecracktem Gas 230 kg/h (Pechgehalt 5200 ppm), während Dampf in einer Menge von 220 kg/h eingeleitet wurde. Der Flüssigkeitsrücklauf betrug 50 kg/h und die Temperatur 240" C. Es wurden Versuche durchgeführt, bei denen die Abstände zwischen den Böden und die Sprühmenge an heißem Reinigungsöl verändert wurden. Die v_; ,suchsbedingungen und die Ergebnisse der Versuche »im' in Tabelle i wiedergegeben.

Bodenabstand /Z₁ (mm)
Bodenabstand H₂ (mm)
Sprühmenge (m'/h · nr)
Sprühtemperatur ( C)
Verschmutzung an den Glockenboden*)
Verschmutzung an den Siebböden*)
Pech im austretenden Gas (ppm)
Betriebsdauer (Tage)

*) (»rad der Verschmutzung:
A: keine Verschmutzung.
B: geringe Verschmutzung.
C: erhebliche Verschmut/unu.

Vergleichsbeispi	ele	R-3	ErfindungsgemäU	R-5
		400	durchgefiihrte Versuche	400
Versuch Nr.		1000		1000
R-I	R-2	0,08	R-4	0,45
500	400	228	400	240
500	1000	B	1000	A
-	-	B	0,21	A
-	-	360	240	300
C	B	7	A	10
C	C	A
670	420	310
	5	10

Aus Tabelle 1 ergibt sich, daß bei gewöhnlichem Abstand der Böden und ohne Einspritzen von Reinigungsöl (R-I) die Böden stark verschmutzen, das heißt sich viel Pech abscncidet und an den Böden verkokt und somit einen Langzeitbetrieb unmöglich macht. Selbst bei Vergrößerung des Bodenabstandes H₂ ergibt sich ohne Einspritzen von Reinigungsöl (R-2) nahezu keinerlei Antiverkokungswirkung. Wenn der Bodenabstand H] vergrößert wird, aber die erfindungsgemäßen Einspritzbedingungen nicht eingehalten werden (R-3). ist die Verschmutzung zwar etwas geringer, aber ein Langzeitbetrieb ist immer noch äußerst schwierig durchzuführen. Bei den erfindungsgemäß durchgeführten Versuchen (R-4, R-5) trat während des lOtägipcr Betriebs keinerlei Verschmutzung bzw. Abscheidung auf, was die Vortei'haftigkeit des erfindungsgemäßen Ver^rchrens deutlich macht. Unter cien Bedingungen des Versuches R-5 tritt euch während einer Imonatigen Betriebszeit keine Verschmutzung der Böden auf.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Vorrichtung zur Entfernung von Pech aus einem thermisch gecrackten Gas, bestehend aus einer zylindrischen Entnebelungsvorrichtung mit einer Gasaustrittsöffnung am oberen Ende und einer Gaseintrittsöffnung am unteren Ende, sowie innen angebrachten Glockenboden und ebenfalls innen angebrachten Siebboden und einer nach oben in gerichteten Düse zum Einspritzen eines heißen Reinigungsöls zwischen Gaseintrittsöffnung und unterstem Siebboden, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Glockenböden im oberen Teil der Entnebelungsvorrichtung unterhalb der Gasaustrittsöffnung und die Siebboden im unteren Teil der Entnebelungsvorrichtung oberhalb der Gaseintrittsöffnung befinden und der Abstand der Unterseite gas untersten Glockenbodens und der Oberseite des obersieii SicubüijcfiS mindestens Jü doppelt so groß ist wie der Abstand der Siebboden untereinander.