DE2804369A1

DE2804369A1 - Entkohlungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2804369A1
Application number: DE19782804369
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Hozuma; Chiba Ichihara; Haruo Izumida; Naoshi Kawabe; Naotaka Miwa; Takeshi Nomura; Kiyoji Ozaki; Masatomo Shigeta; Seiichi Suzuki; Hisao Takahashi; Kanafawa Yokohama
Original assignee: Kureha Corp; Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Current assignee: Kureha Corp; Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Priority date: 1977-02-04
Filing date: 1978-02-02
Publication date: 1978-08-17
Also published as: FR2379595A1; DE2804369B2; FR2379595B1; CA1108083A; DE2804369C3; US4224108A; SU965360A3; IT1092396B; GB1588821A; JPS5414749Y2; JPS53107651U; IT7819989A0

Description

Beanspruchte Priorität : 4.Februar 1977, Japan,

Gebrauchsmusteranmeldung Serial-No. 52-11555

Anmelder :

KUREHA KAGAKU KOGYO KABUSHIKI KAISHA

No. 8, Horidome-cho 1-chome, Nihonbashi, Chuo-ku

Tokyo, Japan

CHIYODA CIDEMICAL ENGINEERING & CONSTRUCTION CO. LTD. ,

No. 1580, Tsurumi-cho, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa-ken, Japan

Entkohlungsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Entkohlungs- bzw. Entkokungsvorrichtung und sie bezieht sich insbesondere auf eine Entkohlungsvorrichtung, die zum Entfernen von Koks, Kohlenstoff oder Kohlerüclcständen brauchbar ist, die auf den inneren Wandoberflächen eines Reaktionsgefässes für das thermische Cracken von schweren Erdölen abgelagert wurden.

Beim Herstellen von Pechen werden schwere Erdöle (im folgenden als "Schweröle" bezeichnet) wie Asphalt und Kohlenteer üblicher-

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weise in einem Reaktionsgefäss thermisch gecrackt. Hierbei ist es übliche Praxis, ein heisses Gas, das nicht mit den Schwerölen reagiert, in dem Temperaturbereich von 400 bis 2OOO C durch den Boden des Reaktionsgefässes in dieses Reaktionsgefäss einzuleiten, um thermisches Cracken des eingebrachten Materials zu bewirken. Während des Crackens unterliegt das eingebrachte Material intensiver Blasenbildung und spritzt herum und wird auf die inneren Wandoberflächen des Reaktionsgefässes geschleudert, auf deiy es Ablagerungen aus Koks (Kohlenstoff ,Kohlerückständen) bildet. Diese Koksablagerung wächst bis zu einer merklichen Dicke an, während das Reaktionsgefäss für mehrere Chargen benutzt wird, und fällt teilweise von der Reaktorwand ab, wodurch es verschiedenartige Schwierigkeiten in den nachfolgenden Verfahrensstufen verursacht, z.B. die Düse verstopft, durch die das umgesetzte Produkt abgezogen wird.

Die Gegenmassnähme, die herkömmlicherweise in dieser Hinsicht ergriffen wurde, ist, den abgelagerten Koks oder Kohlenstoff durch Hochdruck-Wasserstrahlen oder durch mechanisches Abkratzen zu entfernen, nachdem das Reaktionsgefäss für mehrere Chargen verwendet worden ist oder wenn die Koksablagerung bis zu einem bestimmten Mass angewachsen ist. Diese herkömmlichen Verfahren erfordern jedoch unvermeidbar, dass das Reaktionsgefäss, das auf etwa 400°C gehalten worden 1st, auf Raumtemperatur abgekühlt wird, wodurch eine Unterbrechung des Crackbetriebes für eine lange Zeitdauer erforderlich ist und die Bedienungsperson Koksentfernungsarbeiten unter unerwünschten Umgebungsbedingungen ausführen muss.

Im Hinblick auf die Schwierigkeiten, die mit der Koksentfernung verbunden sind, wurde von den \nmeIderinnen bereits ein neues Verfahren zum Injizieren eines Teiles des Chargenmaterials durch eine rotierende Düse in Richtung auf die inneren Wandoberflächen des Reaktors entwickelt, um den darauf abgelagerten Koks zu entfernen. Durch diese frühere Erfindung gelang es, die oben beschriebenen Schwierigkeiten der herkömmlichen Verfahren auszuschalten, es zeigte sich jedoch, dass bei ihr

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ein Problem darin bestand, dass Koksabiagerungen auf der rotierenden Düse selbst ihre Funktion beeinträchtigten oder ihr Gewicht über Gebühr anwachsen liessen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, die beschriebenen Schwierigkeiten, die den herkömmlichen Verfahren innewohnen, zu lösen und die Probleme der eigenen früheren Erfindung zu beseitigen.

Diese Aufgabe wird in äusserst geeigneter Weise durch die vorliegende Erfindung gelöst, deren Gegenstand zusammen mit ihren Vorteilen und Merkmalen sich aus der folgenden Beschreibung ergibt.

Durch die vorliegende Erfindung wird eine Entkohlungsvorrichtung für ein Reaktionsgefäss zum thermischen Cracken von Schwerölen geschaffen, die einen oberhalb des Reaktionsgefässes vorgesehenen Antriebsmechanismus, eine Einspritzrohranordnung, die in dem Reaktionsgefäss angeordnet ist und von dem Antriebsmechanismus angetrieben wird, wobei diese Einspritzrohranordnung ein um die vertikale Achse des Reaktors drehbares Haupteinspritzrohr enthält und eine Anzahl von Strahldüsen zum Versprühen von Strahlen aus Wasch- oder Scrubberflüssigkeit gegen die inneren Wandoberflächen des Reaktors besitzt, und ein Hilfseinspritzrohr umfasst, das so angeordnet ist, dass es eine Wasch- oder Scrubberflüssigkeit auf die äusseren Umfangswandoberflachen des Haupteinspritzrohres spritzt.

Diesen genannten Haupt- und Ililfseinspritzrohren werden das flüssige Ausgangsmaterial oder Schweröle, mit denen der Reaktor beschickt werden soll, zugeführt. Das Haupteinspritzrohr ist so kalibriert, dass es Strahlen von dem Ausgangsmaterial gegen die inneren Wandoberflächen des Reaktors bei einem Druck

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von höchstens 2O kg/cm spritzt, um dadurch die Koks- oder Kohleablagerungen auf den Wandoberflächen zu entfernen, während das Hilfseinspritzrohr so ausgelegt ist, dass es unter Druck stehendes oder nicht unter Druck stehendes Ausgangsmaterial

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auf die äusseren Umfangswandoberflachen des Hat.-pteinspritzrohres sprüht, um diese in einem nassen Zustand zur Verhinderung der Koks- oder Kohleablagerungen zu halten. In einigen Fällen kann das Hilfseinspritzrohr so ausgelegt sein, dass es das

Ausgangsmaterial mit einem Druck von einigen kg/cm verspritzt.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Haupteinspritzrohr um die vertikale Achse des Reaktors drehbar und gleichzeitig auf und ab entlang der vertikalen Achse des Reaktors bewegbar. Die vertikalen Verschiebungen des Haupteinspritzrohres gewährleisten, dass die Entkohlungsstrahlen auf die gesamten inneren Wandoberflächen des Reaktors auch dann gerichtet sind, wenn das Elaupteinspritzrohr mit den Strahldüsen in bestimmten Abständen entlang seiner Länge versehen ist. Für die Kompaktheit der Apparatur als Ganzes wird es bevorzugt, dass die oberen Abschnitte des Hilfseinspritzrohres innerhalb des Haupteinspritzrohres aufgenommen werden, um sich entlang der Längsachse des letzteren zu erstrecken. Hierbei wird der untere Endabschnitt des Hilfseinspritzrohres durch die Wand des Haupteinspritzrohres nach aussen geführt, und zwar geeigneterweise an einer Stelle, an der das Hauptrohr in Richtung auf die Seitenwandung des Reaktionsgefässes gebogen ist, wie unten noch näher beschrieben wird.

Das Haupteinspritzrohr, das Hochdruckstrahlen gegen die inneren Wandoberflächen des Reaktors richtet, neigt zu Schüttelvibrationen unter dem Einfluss der Wirkung des Strahldruckes und der heftigen Blasenwirkung der Hochdruckdämpfe, die während des Crackens auftreten. Daher wird es bevorzugt, Vibrationen verhindernde Mittel für das Haupteinspritzrohr vorzusehen.

Die Erfindung wird nun durch Ausführungsbeispiele anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

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In den Zeichnungen zeigen:

Figur 1 eine schematische Teilschnittansicht, die die Entkohlungsvorrichtung nach der Erfindung darstellt, wie sie auf einen Schwerölcrack-Reaktor aufmontiert ist;

Figur 2 eine schematische Schnittansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung und

Figur 3 eine schematische Ansicht, die eine andere Anordnung des Hilfseinspritzrohres an dem Haupteinspritzrohr zeigt.

Es wird nun auf Figur 1 Bezug genommen. Die Entkohlungsvorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung ist auf einem Reaktionsgefäss 1 angebracht, das zum thermischen Cracken von Schweröl verwendet wird. Der Aufbau des Reaktors 1 selbst ist herkömmlich, und daher wird seine nähere Erläuterung weggelassen. Die allgemein mit 20 bezeichnete Entkohlungsvorrichtung enthält ein Haupteinspritzrohr 21 und ein Hilfseinspritzrohr 22, die um die vertikale Achse des Reaktors 1 innerhalb dieses Reaktors drehbar angeordnet sind.

Das Haupteinspritzrohr 21 ist mit einer Reihe von vertikal ausgerichteten Strahldüsen 23 versehen, die durch seine Wandung hindurchgehend wenigstens an der Seite ausgebildet sind, die der Reaktorwandung dicht benachbart gegenüber liegt, um unter hohem Druck Strahlen aus Schweröl gegen die inneren Wandoberflächen des Reaktors 1 zu spritzen. Die Strahldüsen 23 sind in einem Winkel von 45 nach unten bezüglich der Längsachse des Haupteinspritzrohres 21 angebracht. Die Anzahl und die Anordnung der Strahldüsen können wahlweise bezüglich der Menge und des Druckes von dem Schweröl, das durch die Düsen hindurchgespritzt werden soll, bestimmt werden. Das Haupteinspritzrohr 21 ist an seinem unteren Ende geschlossen und besitzt zwei gebogene Abschnitte 24a und 24b, um sich in eng gegenüberliegender Anordnung zu den inneren Wandoberflächen des Reaktors 1 zu erstrecken. Als Folge davon werden die Strahldüsen 23 des Haupteinspritzrohres 21 in einem engen Abstand von den inneren Wand-

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oberflächen des Reaktors 1 gehalten. Der obere gerade Abschnitt des Haupteinspritzrohres 21 erstreckt sich durch eine Öffnung in der oberen Wandung des Reaktors 1 nach oben, und zwar spezieller durch ein Lager 3, das das Rohr 21 drehbar haltert, und durch eine Dichtung und ein Stopfbuchsenteil 4, die die obere Öffnung 2 des Reaktors hermetisch verschliessen, um leckartiges Ausbrechen von Gasen aus dem Reaktor 1 zu verhindern. Das entferntere Ende des oberen geraden Abschnittes 25 des Haupteinspritzrohres 21 ist mit einem Kupplungstopf 26 verbunden, der fest an einem Getrieberad 5 befestigt ist, das wiederum von einem (nicht dargestellten) Elektromotor angetrieben wird.

Das Hilfseinspritzrohr 22, das sich zentrisch zu dem oberen geraden Abschnitt 25 des Haupteinspritzrohres 21 und durch dieses hindurch erstreckt, wird an der Biegung des unteren Endes von dem oberen geraden Abschnitt 25 herausgeführt und an seinem unteren Ende mit einem ringförmigen Düsenrohr 28 verbunden, das mit einer Anzahl von Strahldüsen 27 in seiner Wandung an der Seite zu dem Haupteinspritzrohr 21 hin versehen ist An dem gebogenen Abschnitt, an dem das Hilfseinspritzrohr 22 herausgeführt ist, ist seine Umfangswandung hermetisch dicht an das Haupteinspritzrohr 21 geschweisst, um leckartiges Ausfliessen der Waschflüssigkeit zu verhindern, die dem Haupteinspritzrohr 21 zugeführt wird. Das obere Ende des Hilfseinspritzrohres 22 ist mit einem Kupplungstopf 29 verbunden, der mit dem oben beschriebenen Kupplungstopf 26 drehbar ist.

Das Schweröl zum Verspritzen wird dem Haupteinspritzrohr 21 durch eine feste Zuführungsleitung 30 zugeführt, die an ihrem unteren Ende einen Kupplungstopf 31 besitzt, der dem oben beschriebenen Kupplungstopf 26 gegenüber liegt (und in diesen eingreift) und¹ deren oberes Ende mit gegabelten Leitungen 34 und 35 jeweils über Ventile 32 bzw. 33 verbunden ist. Durch den vertikal ansteigenden Abschnitt der festen Leitung 30 erstreckt sich eine zweite feste Leitung 36, die an ihrem unteren Ende einen Kupplungstopf 37 besitzt, der dem oben erwähnten

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Kupplungstopf 29 gegenüber lieg! (und in diesen eingreift). Die zweite feste Leitung 3f> ist ,nil einem Druckreduzierventil 38 zum Einstellen des Einspritzdruckes versehen. Einer der Kupplungstöpfe 20 und 31 is) mil einem kleineren Durchmesser ausgebildet und passt in den anderen über einen O-Ring in solch einer Weise, dass eine relative Drohbewegung zwischen den beiden zusammengekuppelten Topfen möglich ist. Das gleiche gilt für das andere Paar der Kupp lungs topfe 29 und 37.

Das Schweröl, das der thermischen Crackling unterworfen werden soll, wird durch eine Einlassleitung '"> in das Reakt ionsge fass 1 eingeführt, während überhitzter Dampf mit 100°C bis ¹JOOO⁰C durch eine andere Einlassleitung 7 eingeleitet wird. Während des Crackens wird ein Fluid wie Stickstoffgas oder Dampf, das gegen die thermischen Zei-set zungsreaktionen des Schweröls inert ist, durch die Leitung 31 dem Haupteinspritzrohr 21 zugeführt und durch die Strahldüsen 23 versprüht, um zu verhindern, dass die Düsen 23 mit dem Reaktionsmaterial, mit dem der Reaktor 1 beschickt wird, verstopft werden Zu dieser Zeit ist es nicht notwendig, das Haupt einspritzrohr 21 rotieren zu lassen.

Andererseits wird ein Teil des Chargen-Schweröls durch die zweite feste Leitung 30 dem HiIfseinspritarohr 22 nach Einstellung des Druckes an dem Druckreduzierventil 38 auf z.B einen niedrigeren Wert von 1 kg/em" zugeführt und von der ringförmigen Düse 28 über die äusseren Wandoberflächen dos Haupteinspritzrohres 21 versprüht, um diese Oberflächen in einem nassen Zustand zu halten. Daher wird verhindert, dass die Spritzer von dem schäumenden Schweröl sich auf den äusseren Wandoberflächen des Haupteinspritzrohres 21 ablagern und erhärten. In Figur 1 ist mit 8 eine Absaugöffnung für das inerte Gas und die Gase, die während des Crackens auftreten, und mit 9 eine Auslassöffnung für das Reaktionsprodukt bezeichnet.

Bei Beendigung des Crackens des chargierten Schweröls wird das Zersetzungsprodukt durch den Auslass i.» entnommen und das Ventil 32 wird geschlossen, um das Einspritzen von inertem Gas

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durch die Strahldüsen Ti zu beenden. Daraufhin wird das Ventil 33 geöffnet, um einen Teil des Schweröls für die nächste Charge von der Leitung 35 zu der zweiten festen Leitung 30 unter einem

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hohen Druck, z.13. bei 20 kg 'era", zuzuführen, wobei durch die Strahldüsen 23 Hochdruckstrahlen aus Schweröl gegen die inneren Wandober flächen des Reaktionsgefässes 1 gespritzt werden. Während des Verspritzens von Schweröl wird die Hauptdüsenleitung durch den Antriebsmechanismus über das Getrieberad 5 gedreht. Auf diese Weise wird Kohle oder Koks, der sich auf den inneren Wandoberflächen des Reaktionsge fisses 1 während des vorhergehenden Crackens abgelagert hat, ent i'ernt und durch die Auslassleitung 10 abgeführt. Da der abgelagerte Koks oder die niedergeschlagene KohIe nach jeder chargenweisen Crackling entfernt wird, ist die Menge jeweils klein und kann leicht ohne Verstopfung der Auslassleitung 10 entfernt werden Sobald die Entkohlung der Reaktorwände beendet ist, wird die Drehung des Haupteinspritzrohres 21 abgestoppt und das Ventil 33 geschlossen, um das Verspritzen von Schweröl durch die Strahldüsen 23 zu beenden. Stattdessen wird das Ventil 32 wieder geöffnet, um das inerte Fluid dem Haupteinspritzrohr 21 bis zum Ende der nächsten Crackcharge zuzuführen.

Es wird nun auf die Figuren 2 und 3 Bezug genommen, in denen eine andere Ausführungsform der vorliegenden Er fingung gezeigt ist, bei der die EnIkohlungsvorrichtung auch eine Antriebsvorrichtung 50, die über einem Reaktionsgefäss angebracht ist, für die Drehung und die Auf- und Abbewegungen des Rohres besitzt. Die (nicht dargestellte) Antriebswelle der Antriebsvorrichtung ist über eine Kolbenstange 57 mit einem oberen Ende der Einspritzrohranordnung 70 verbunden, die innerhalb des Reaktionsgefasses 1 angeordnet ist, und eine Zylinderanordnung 90 ist oben auf dem Reaktionsgefäss 1 angebracht, um Entkohlungsschwerö1 der Einspritzrohranordnung zuzuführen, während das >bere Ende des Reaktionsgefasses hermetisch abgedichtet wird.

Die Antriebsvorrichtung 50, deren Mechanismus an sich bekannt ist, enthält einen Elektromotor und ein Untersetzungsgetriebe

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zum Drehen und Auf- und Abbewegen der Einspritzrohranordnung 70 über die Antriebswelle. Die Antriebsvorrichtung 50 ist mit

einer Steuerschaltung zum aufeinanderfolgenden Steuern der Dreh- und Auf- und Abbewegungen der Einsprxtzrohranordnung 70 versehen.

Weiterhin ist die Antriebsvorrichtung so aufgebaut, dass sowohl radiale als auch Axialdruckbelastungen, die auf sie übertragen werden, in ihr selbst abgefangen worden, um sie kompakt zu machen.

Die in dem Reaktionsgefäss 1 angeordnete Einsprxtzrohranordnung 70 besitzt im wesentlichen den gleichen Aufbau wie das Einspritzrohr in der ersten Ausführungsform. Jedoch ist in der zweiten Ausfiihrungsform das Hilfseinspritzrohr in einer etwas anderen Weise angeordnet. Spezieller erstreckt sich wie in der ersten Ausführungsform das Hilfseinspritzrohr 72 durch das Haupteinspritzrohr 71 und zentrisch zu diesem bis zu dem abgebogenen Abschnitt 73a, wo das Hilfsrohr 72 durch die Wandung des Hauptrohres 71 herausgezogen wird. Der untere Endabschnitt des Hilfseinspritzrohres 72, der aus dem Haupteinspritzrohr 71 herausragt, ist verlängert und öffnet sich an einem Punkt über dem gebogenen Abschnitt 73b des Haupteinspritzrohres, das dort gebogen ist, um sich dicht entlang der inneren Wandoberfläche des Reaktionsgefässes 1 zu erstrecken. Das offene entfernte Ende des Hilfseinspritzrohres 72 ist derart angeordnet, dass das Schweröl gleichmässig über die äuseeren Wandoberflächen des Hauptdüsenrohres 72 ausgeschüttet wird. Bei dieser Ausführungsform kann das Schweröl, das auf die äussere Oberfläche des Haupteinspritzrohres 71 gegossen werden soll, durch Schwerkraft ausfliessen gelassen werden, oder es kann unter Druck verspritzt werden, wenn es gewünscht wird. Das freie Ende 74 des Hilfseinspritzrohres 72 kann schraubenförmig um den Umfang des Haupteinspritzrohres 71 gewickelt werden, wie es in Figur 3 dargestellt ist. Wenn es auf diese Weise angeordnet wird, wird das offene Ende des Hilfseinspritzrohres in einer konstanten Stellung bezüglich des Haupteinspritzrohres 71 gehalten und passt

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sich selbst der Kontraktion oder Ausdehnung des Haupteinspritzrohres 72 aufgrund thermischer Beanspruchungen an.

Das Haupteinspritzrohr 70 innerhalb des Reaktionsgefässes 1 muss aus einem leichten Material hergestellt werden, da es hohen Temperaturen ausgesetzt wird, durch die Blasenbildung oder das Schäumen geschüttelt wird, wiederholt durch die Reak-1 ionen des Strahles während des Entkohlungsbetriebes beansprucht wird und durch die Momente, die von exzentrischen Ab-

her-rijhrpn, weichungen der Haupt- und Hilfseinspritzrohre 71 und 72/beeinflusst wird. Beispielsweise kann der Einspritzrohrabschnitt aus einem einzigen Kohlenstoffstahlrohr aufgebaut werden, das in das Reaktionsgefäss eingefügt ist. Es ist denkbar, ein Haupteinspritzrohr vorzusehen, das an dem unteren Ende seines oberen geraden Abschnittes zweifach oder dreifach gegabelt ist, aber dies ist im Hinblick auf die oben angegebenen Einflussfaktoren nicht wünschenswert. Das Haupteinspritzrohr 71 ist mit Strahldüsen 75 in der gleichen Weise wie bei der ersten Ausführungsform versehen

Das Haupteinspritzrohr 71 und das Ililfseinspritzrohr 72 und die Kolbenstange 67 sind auf die folgende Weise miteinander verschweisst. Der Kolben Π7 ist mit einer axialen Bohrung 103 an seiner unteren Endstirnfläche versehen. Die Bohrung 103 besitzt den gleichen Durchmesser wie der innere Durchmesser des Haupteinspritzrohres 71 und steht durch einen Bodendurchgang 101 mit einer Waschflüssigkeitskammer 95 in Verbindung, die später beschrieben wird. Ein gerades Rohr, das in dem Hilfseinspritzrohr 72 ausgebildet sein soll, ist in ein durchgehendes Loch eingefügt, das an der unteren Seite des gebogenen Abschnities des Haupteinspritzrohres 71 vorgesehen ist, und das obere Ende des Hilfseinspritzrohres 72 wird dann in den Bodendurchgang 104 eingefügt, wobei der äussere Umfang des Hilfseinspritzrohres 72 an den Boden der Bohrung 103 geschweisst wird. Danach wird das obere Ende des Haupteinspritzrohres 71 gegen das untere Ende G7a des Kolbens 67 stossen gelassen und an dieses angeschweisst. Schliesslich wird das Hilfseinspritzrohr 72 an das Haupteinspritzrohr 71 rundherum um seinen äusseren

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Umfang angeschweisst, wo es aus dem gebogenen Abschnitt des Hauptrohres herausragt, und das vorspringende untere Ende des Hilfseinspritzrohres wird in der oben beschriebenen Weise gebogen.

Die Zylinderanordnung ΪΌ wird oben auf dem Reaktionsgefäss 1 angebracht, um Hochdruck-Schweröl dem Haupteinspritzrohr 71 und Niedrigdruck-Schweröl dem Hilfseinspritzrohr 72 zuzuführen, während das obere Ende des Reaktionsgefässes 1 abgedichtet wird, um leckartiges \usbrechen von entflammbaren Gasen oder anderem Material, einschliesslich erhitztem Asphalt, zu verhindern. Die Zylinderanordnung i>0 besitzt einen Zylinder 9}, der auf dem oberen Ende des Reaktionsgefässes 1 angebracht ist und der eine Bodenwandung 92 besitzt, die sich von der Unterseite ihrer Bodenplatte in das Innere des Reaktionsgefässes 1 erstreckt, um eine untere Dampfkammer 93 um das Haupteinspritzrohr 72 zu bilden. Der Zylinder 91 bildet weiterhin zusammen mit umlaufenden Flächen auf dem Kolben 67 eine Hochdruck-Schwerölkammer 94, eine Niedrigdruck-Schwerölkammer 95 und eine obere Dampfkammer 96. Diese Kammern werden durch Kolbenringe 97 an den entsprechenden umlaufenden Flächen abgedichtet. Die obere Dampfkammer 96 ist gegen die Atmosphäre durch eine Dichtung 08 und einen Stopfbuchsendeckel 99 abgedichtet. Die Bodenwand 92 der unteren Dampfkammer 03 ist mit einem zylindrischen Anti-Vibrationsglied 100 versehen, das die Vibrationen des Haupteinspritzrohres 71 verhindert.

Die Hochdruck-Schwerölkammer 94 des Zylinders 91 steht mit dem Haupteinspritzrohr 71 durch eine Öffnung 101 in Verbindung und erhält eine Versorgung mit Hochdruck-Schweröl von der Richtung X, um dieses durch die Strahldüsen 75 in dem Haupteinspritzrohr 71 gegen die inneren Wandoberflächen des Reaktionsgefässes 1 zu verspritzen. Die Niederdruck-Schwerölkammer 95 steht mit dem Hilfseinspritzrohr 72 in Verbindung, das eine Versorgung mit Niederdruck-Schweröl von der Richtung Y erhält, um dieses von dem unteren Ende des Hilfseinspritzrohres 72 auf die äusseren Umfangswände des Haupieinspritzrohres 71 zu verspritzen. Die

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untere und die obere D impf kammer 93 bzw. 96 erhalten eine Ver·- sorgung mit Dampf von der Richtung Z, um sichere Drehung und Auf- und Abbewegung der Einspri I zroliranordnung 70 zu gewährleisten, während die Gase und Schweröl innerhalb des Reaktionsgefässes 1 und das Hochdruck- und das Niederdruck-Schweröl in den Kammern 9-1 und 95 dadurch. / mit dem Kolben 102, den Kolben-

yol 1 ptfindi ** ringen 97 und der Dichtung 9iy abgedichtet werden. Das Schweröl kann chargiert werden, während sich die Einspritzrohranordnung in Rotation oder in Auf- und Abbewegung befindet.

Im Betrieb unterscheidet sich die vorliegende Ausführungsform mit dem oben beschriebenen Aufbau von der ersten Ausführungsform darin, dass Dampf konstant den jeweiligen Dampfkammern von der Richtung Z zugeführt wird. Während des chargenweisen Crackbetriebes wird Niedrigdruck-Schweröl dem Hilfseinspritzrohr 72 zugeführt, um die äusseren Umfangswände des Haupteinspritzrohres 71 in einem nassen Zustand zu halten. Bei Fertigstellung einer Charge wird Hochdruck-Schweröl von der Richtung X in das Haupteinspritzrohr 71 eingeführt, das nun in Rotation versetzt wird, um das Schweröl gegen und um die inneren Wandoberflachen des Reaktionsgefässes 1 zu spritzen. Diese Ausführungsform unterscheidet sich auch darin, dass das Haupteinspritzrohr angehoben wird, sobald es eine Runde des Entkohlungsbetriebes fertigstellt. Das Anheben des Haupteinspritzrohres 71 hebt die Stellungen der nach auesen und nach unten geneigten Strahldüsen 75 relativ zu den inneren Wandoberflächen des Reaktionsgefässes 1 an. Hierbei wird es bevorzugt, das Haupteinspritzrohr 71 um einen Abstand anzuheben, der den Intervallen zwischen den einzelnen Strahldüsen 75 entspricht, um vollständige Entfernung des abgelagerten Kokses bzw. der abgelagerten Kohle sicherzustellen. In dieser besonderen Ausführungsform hat die Antriebswelle eine volle Hublänge von 100 mm, während die Strahldüsen 75 Jeweils eine von einer anderen benachbarten um einen Abstand von etwa 100 mm oder weniger beabstandet sind. Dies wird für normalen Betrieb zufriedenstellend sein. Die Intriebswelle wird jedesmal um einen Abstand angehoben, der 1/3 seiner vollen Hublänge entspricht, beispielsweise durch Steuern der Drehung der Antriebswelle unter Verwendung eines

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Tachometers, das so ausgelegt is I , dass es die Drehung der Welle nachweist. Die Drehung und die Auf- und Abbewegung des Haupteinspritzrohres 71 werden bei normalem Betrieb üblicherweise getrennt durchgeführt, aber sie können auch gleichzeitig bewirkt werden.

Anstelle des Anhebens der Einspritzrohranordnung durch die Antriebsvorrichtung 50 ist es möglich, den Kolbenzylinder durch Fluiddruck zu bedienen, beispielsweise durch Auf- und Abbewegen des Kolbens 67 durch Steuern der Drucke von Dampf, der in die obere und untere Dampfkammer 96 bzw. 93 eingelassen wird.

Aus der vorstehenden Beschreibung wurde ersichtlich, dass durch die vorliegende Erfindung Koks bzw. Kohleablagerungen auf den Reaktorwänden durch die Hochdruckstrahlen aus heissem Schweröl entfernt werden, das als Scrubber- oder Waschflüssigkeit durch die Strahldüsen des Haupteinspritzrohres verspritzt wird, um kontinuierlich wiederholten Crackbetrieb in dem Reaktor zu ermöglichen, während durch das Hilfseinspritzrohr ein ähnliches Rohmaterial bzw. Ausgangsmaterial über die äusseren Umfangswandungen des Haupteinspritzrohres versprüht wird, um die Wandoberflächen in einem nassen Zustand zu halten, um Kohleablagerungen auf dem Haupteinspritzrohr zu verhindern.

Weiterhin vergrössern die Drehung und die Auf- und Abbewegung des Hauptdüsenrohres innerhalb des Reaktors die Fläche, die durch die Strahlen aus Waschflüssigkeit bedeckt wird und gewährleisten perfektere Entfernung des abgelagerten Kokses bzw. Kohle. Während der Drehung und der Auf- und Abbewegung der Einspritzrohranordnung wird leckartiges Entweichen der Gase und entflammbaren heissen Asphalts innerhalb des Reaktors vollständig durch die sicheren Abdichtungen verhindert, die sehr einfach im Aufbau sind und leichte Wartung und Inspektion gestatten.

Darüber hinaus kann sich das Hilfseinspritzrohr, wenn es schraubenförmig um das Haupteinspritzrohr gewickelt ist, leicht

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der thermischen Ausdehnung des Haupteinspritzrohres, das hohen Temperaturen ausgesetzt ist, anpassen.

Das Vorsehen von Anti-Vibrationsgliedern auf dem Haupteinspritzrohr schliesst Vibrationen seiner Düsenabschnitte aus und trägt zur Glattung der Drehung und Auf- und Abbewegungen des Haupteinspritzrohres bei und gewährleistet genaue Kohleoder Koksentfernung und einwandfreien Scrubberbetrieb.

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Claims

Patent anspräche

1. Entkohlungsvorrichtung zur Verwendung an einem Reaktionsgefäss für das thermische Cracken von schweren Erdölen , dadurch gekennzeichnet, dass es ein drehbares Haupteinspritzrohr (21; 71), das in das Reaktionsgefäss (1) eingefügt ist und eine Vielzahl von Strahldüsen (23; 75) in einem vertikalen geraden Abschnitt enthält, der dicht der inneren Wandoberfläche dieses Reaktionsgefässes (1) gegenüberliegend angeordnet ist, und ein Hilfseinspritzrohr (22; 72) enthält, das in das Reaktionsgefäss (1) geführt ist und ein Einspritzende besitzt, das über diesem vertikalen geraden Abschnitt des Haupteinspritzrohres (21; 71) angeordnet ist, wobei dieses Hilfseinspritzrohr (22; 72) eine Wasch- oder Scrubberflüssigkeit über das Haupteinspritzrohr (21; 71) versprüht, um die äusseren Umfangswände wenigstens dieses vertikalen geraden Abschnittes in einem nassen Zustand zu halten.

2, Entkohlungsvorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , dass das drehbare Haupteinspritzrohr (71) entlang der vertikalen Achse des Reaktionsgefässes (1) auf- und abbewegbar ist.

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3. Entkohlungsvorrichtung nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet , dass die unteren freien Endabschnitte (74) des Hilfseinspritzrohres (72) schraubenförmig um das Haupteinspritzrohr (71) gewickelt sind.

4. Entkohlungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , d a durch gekennzeichnet, dass das Einspritzende des Hilfseinspritzrohres (22; 72) in eine ringförmige Düse (28) einmündet, die das Haupteinspritzrohr (21; 71) umgibt.

5. Entkohlungsvorrichtung nach Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet , dass das Haupteinspritzrohr (21; 71) in einer Anti-Vibrationsvorrichtung gehaltert ist.

6. Entkohlungsvorrichtung nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet , dass das Haupteinspritzrohr (21; 71) in einer Anti-Vibrationsvorrichtung gehaltert ist.

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