DE2805624A1

DE2805624A1 - Verfahren und vorrichtung zum erzeugen von graphitkoks

Info

Publication number: DE2805624A1
Application number: DE19782805624
Authority: DE
Inventors: John Charles Jansma
Original assignee: Standard Oil Co
Current assignee: Standard Oil Co
Priority date: 1977-02-14
Filing date: 1978-02-10
Publication date: 1978-08-31
Also published as: NO780495L; US4168224A; ES466899A1; FR2380334A1; ES474878A1; SE7801663L; SU950190A3; BR7800518A; IT7819729A0; CA1110991A; IN147649B; NL7801340A; GB1592631A; JPS53102902A; IT1118208B

Description

_ 4 Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum Herstellen von Koks und insbesondere von Graphitkoks.

Verfahren zum Herstellen von Koks aus Petroleum- bzw. Erdöl-Kohlenwasserstoffen sind bekannt. Hierzu wird beispielsweise auf die US-Patente 3 745 Ho und 3 836 434 verwiesen sowie Bezug genommen. Gemäß diesen Verfahren werden bestimmte Erdölkohlenwasserstoff ströme auf erhöhte Temperaturen von beispielsweise 496 bis 52o° C (925 bis 975° F) erhitzt, und die heißen Kohlenwasserstoffe werden schnell in eine relativ ruhende Kammer geleitet, die als eine 'Verkokungstrommel¹ bekannt ist. Wenn die Kohlenwasserstoffe in die Verkokungstrommel eingeführt werden, unterliegen sie einem Verkokungsvorgang, das heißt sie ändern ihren Zustand, indem sie von einem flüssigen in einen extrem viskosen, plastischen halbfesten Zustand überwechseln.

Wenn das Beschicken der Verkokungstrommel mit Kohlenwasserstoff beendet ist, ist es üblich, Dampf in den Boden bzw. die Unterseite der Verkokungstrommel einzuführen. Dieser als 'Dampfdurchzug' bezeichnete Vorgang sorgt für ein Abtreiben bzw. Abführen von nicht verkokten Kohlenwasserstoffen, das heißt Teilen der Kohlenwasserstoffzufuhr, die nicht verkokt sind. Die Dampfdurchzugperiode ermöglicht auch ein Verkoken des zuletzt eingeführten Kohlenwasserstoffs. Außerdem führt der Dampfdurchzug zu einer gewissen Kühlung der sehr heißen Koksmasse in der Verkokungstrommel.

Nach dem Dampfdurchzug wird der Koks auf eine relativ niedrige Temperatur von beispielsweise etwa 93° C (2oo° P) oder weniger gekühlt, so daß er in sicherer Weise aus der Verkokungstrommel entnommen werden kann. Dies erfolgt durch Einführen von Wasser in den unteren Bereich der Verkokungstrommel. Während der anfänglichen Stufen des WasserkühlVorgangs wird das in die Verkokungstrommel eingeleitete Wässer sofort in Dampf umgesetzt, der zu gefährlich großen Drücken führen kann. Deshalb muß während des Was-

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serkühlvorgangs ein sorgfältiges Einstellen der Wasserströmungsgeschwindigkeit vorgenommen werden, um zu verhindern, daß große Drücke in der Verkokungstrommel entstehen.

Wenn der Wasserkühlvorgang beendet ist, kann die Verkokungstrommel entleert werden. Dies erfolgt dadurch, daß als 'Köpfe¹ bezeichnete Abdeckplatten an der Oberseite sowie an der Unterseite der Verkokungstrommel entfernt und das verhärtete Koksmaterial in Klumpen bzw. Stücke aufgebrochen wird. Das Aufbrechen des Koksmaterials erfolgt normalerweise durch Hochdruck-Wasserbohrer, die unter hohem Druck stehende Wasserstrahlen in den Koks richten und hierdurch das Koksmaterial in Klumpen oder Stücke aufbrechen. Die so gebildeten Koksklumpen fallen durch die Unterseite der Verkokungstrommel in Schienenfahrzeuge oder andere geeignete Förderer, um zu Röstofen oder anderen Verbrauchern transportiert zu werden.

Der von den Verkokungstrommeln entnommene Koks wird als 'Rohkoks¹ bezeichnet und enthält noch Moleküle, die bei erhöhten Temperaturen 'kracken' (crack). Gewöhnlich wird Rohkoks einer Röstung bei erhöhter Temperatur unterworfen, damit diese Reaktionen auftreten und damit der Verkokungsvorgang beendet wird, um hierdurch fertigen Petroleum- bzw. Erdölkoks zu erzeugen.

Eine der weitesten Anwendungen für Erdölkoks bezieht sich auf die Herstellung von Kohleelektroden für eine Verwendung bei der Herstellung von Stahl und Aluminium. Für die Herstellung von Aluminium benutzte Kohleelektroden können von den meisten Kokssorten vom I.C.I. Typ hergestellt werden. Jedoch müssen für die Verwendung in der Stahlindustrie benutzte Kohleelektroden normalerweise aus Graphitkoks hergestellt werden, wobei es sich um eine spezielle Kokssorte handelt, die sich durch ein nadelähnliches, quasi-kristallines Gefüge auszeichnet und die aus Petroleum- bzw. Erdölströmen hergestellt wird, welche reich an aromatischen Stoffen und im wesentlichen frei an Asphalten (asphaltines) sind. In bekannter Weise ist es möglich, Kohleelektroden mit thermischen Expansionskoeffizienten von 4,ο χ 1o /⁰C I.C.I, oder weniger herzustellen, wenn als Rohmaterial Graphitkoks benutzt wird. Wenn

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jedoch kein Graphitkoks angewendet wird, haben die Elektroden thermische Expansionskoeffizienten in der Größenordnung von 6 1o χ 1o~ /⁰C I.C.I. Da es für in der Stahlindustrie benutzte Elektroden erforderlich ist, kleine thermische Expansionskoeffizienten zu haben, sind für die Stahlindustrie nur die Elektroden annehmbar, die aus Graphitkoks hergestellt sind.

Unglücklicherweise ist die Verwendung von Graphitkoks als Ausgangsmaterial bei der Herstellung von Kohleelektroden nicht immer eine Garantie dafür, daß die erzeugten Kohleelektroden thermische Expansionskoeffizienten haben, die kleiner als I.C.I. 4,o χ Io / C sind. In diesem. Zusammenhang wurde festgestellt, daß bestimmte Kohleelektroden, die aus Graphitkohle hergestellt und im übrigen einwandfrei behandelt wurden, thermische Expansionskoeffizienten haben, die bedeutend größer als 4,ox1o /C I.C.I. sind. Es wird angenommen, daß diese Erscheinung auf der Eigenschaft oder Qualität des Graphitbasis-Rohkoksmaterials beruht, welches geröstet und dann zu den Kohleelektroden verarbeitet wurde. Zur Zeit gibt es jedoch kein zuverlässiges analytisches Verfahren, das benutzt werden kann, um festzustellen, ob eine bestimmte Charge aus Graphitbasis-Rohkoks eine annehmbare Qualität und Eigenschaft hat.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb in der Schaffung einer verbesserten Technik zum Herstellen von Graphitbasis-Rohkoks, der zu Kohleelektroden mit einem kleineren thermischen Expansionskoeffizienten als bisher führt, vorzugsweise zu einem thermischen Expansionskoeffizienten von I.C.I. 4,ο χ 1ο /

C oder weniger, für einen höheren Prozentsatz an laufenden Betriebsvorgängen .

Zur Lösung der gestellten Aufgabe zeichnen sich ein erfindungsgemäßes Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung durch die in den vorstehenden Ansprüchen aufgeführten Merkmale aus. Erfindungsgemäß wird das Verkoken eines an aromatischen Stoffen reichen, flüssigen Erdöl-KohlenwasserstoffStroms in einer Verko- *kungstrommel^ die längs ihrer seitlichen Oberflächen mit einer

/durchgeführt _ 7 _

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Vielzahl von Öffnungen für das Einführen von Kühlwasser versehen ist. Statt daß während der Wasserkühlung Wasser nur von der Trommelunterseite in die Verkokungstrommel eingespritztwird, wird nach der vorliegenden Erfindung Wasser von diesen Öffnungen zusätzlich zur Unterseite der Verkokungstrommel eingespritzt. Indem für den Kühlvorgang benutztes Wasser auf diese Weise in die Trommel eingeführt wird, ergibt sich ein gleichförmigerer Kühlungsvorgang. Dies wiederum führt dazu, daß der Graphitkoks sein nadelähnliches quasi-kristallines Gefüge in einer gleichförmigeren Weise bildet, was wiederum dazu führt, daß die gesamte durch jeden Verkokungsvorgang erzeugte Rohkoksmasse gleichförmigere Eigen schäften hat. Da die gesamte Kokscharge (die im Mittel 4oo Tonnen betragen kann) gleichförmigere Eigenschaften hat, neigen die hieraus erzeugten Graphitelektroden dazu, stets verbesserte Charakteristiken bzw. Eigenschaften zu haben.

Somit beinhaltet die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum gleichförmigeren Kühlen von Koks in einer Verkokungstrommel. Bei diesem Verfahren wird Kühlflüssigkeit aus einer Vielzahl von Öffnungen, die an den seitlichen Oberflächen der Verkokungstrommel angeordnet sind, in das Innere der Verkokungstrommel gerichtet, um so den von der Kühlflüssigkeit gebildeten Kühlungseffekt gleichförmig auf den Koks in der Trommel zu verteilen.

Im einzelnen zeichnet sich ein Verfahren zum Erzeugen von Koks, wobei ein flüssiger Kohlenwasserstoff in eine Verkokungstrommel mit einer Oberseite, einer Unterseite und dazwischen befindlichen Seitenflächen eingefüllt wird, wobei der flüssige Kohlenwasserstoff sich überlassen bleibt, um sich selbst in Koks umzuformen, wobei der Koks durch Einführen einer Kühlflüssigkeit in die Verkokungstrommel gekühlt wird und wobei der Koks in der Verkokungstrommel in Stücke gebrochen sowie als Rohkoks aus der Verkokungstrommel entnommen wird, erfindungsgemäß dadurch aus, daß während des KühlungsSchrittes Kühlflüssigkeit aus einer Vielzahl von an den Seitenwänden der Trommel angeordneten Öffnungen bzw. Mündungen in den Koks geleitet wird, um den von der Kühlflüssigkeit gebildeten Kühlungseinfluß gleichförmig auf den Koks in der Verkokungstrommel zu verteilen. - 8 -

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Ferner zeichnet sich eine Verkokungstrommel zum Herstellen von Koks mit einer Oberseite, einer Unterseite sowie dazwischen befindlichen Seitenwänden und mit Kühlmitteln zum Leiten einer Kühlflüssigkeit in das Innere der Verkokungstrommel erfindungsgemäß dadurch aus, daß die Kühlmittel eine Vielzahl von Öffnungen zum Leiten der Kühlflüssigkeit in das Innere der Verkokungstrommel enthalten und daß die öffnungen so an den Seitenwänden der VerkokungstroHunel angeordnet sind, daß der von der Kühlflüssigkeit gebildete Kühlungseffekt gleichförmig auf den Koks in der Verkokungstrommel verteilt wird.

und schließlich zeichnet sich eine Vorrichtung zum Erzeugen von Koks aus einem flüssigen Kohlenwasserstoff, wobei die Vorrichtung eine Verkokungstrommel mit einer Oberseite, einer Unterseite und dazwischen befindlichen Seitenwänden aufweist, ferner Beschickungsmittel zum Einführen von flüssigem Kohlenwasserstoff in die Verkokungstrommel zum Bilden von Koks, ferner Kühlungsmittel zum Kühlen des Koksmaterials in der Kühlungstrommel mittels einer Kühlflüssigkeit und schließlich der Verkokungstrommel betriebsmäßig zugeordnete Aufbrechmittel zum Aufbrechen des Koksmaterials in der Verkokungstrommel in Stücke, um hierdurch den Koks zu bilden, erfindungsgemäß dadurch aus, daß die Kühlungsmittel solche Mittel enthalten, die die Kühlflüssigkeit von einer Vielzahl von an den Seitenwänden der Verkokungstrommel angeordneten öffnungen in das Innere der Verkokungstrommel leiten, um den von der Kühlflüssigkeit gebildeten Kühlungseffekt gleichförmig auf den Koks in der Verkokungstrommel zu verteilen.

Die Erfindung wird nachfolgend an einer einzigen Figur näher erläutert, die in einer schematischen Weise eine verbesserte Vorrichtung zum Erzeugen von Koks nach der vorliegenden Erfindung darstellt.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird Rohkoks (green coke) in einer in der einzigen Figur dargestellten Vorrichtung 1o gebildet. Diese Vorrichtung weist eine Verkokungstrommel 12 auf, die aus einem Körperglied 14 und kegelstumpfför-

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migen Grund- sowie Kopfgliederη 16 sowie 18 gebildet wird. Bei der dargestellten Ausführungsform hat das Körperglied 14 eine allgemein zylindrische Form, und es bestimmt die seitlichen Oberflächen der Verkokungstrommel 12. Das Körperglied 14 bildet zusammen mit dem Grundglied 16 und dem Kopfglied 18 eine geschlossene Kammer, in der der Verkokungsvorgang erfolgt.

Das Grundglied 16 und das Kopfglied 18 sind mit geeigneten Öffnungen 2o und 22 versehen, die entsprechend mit einem unteren Kopf 24 und einem oberen Kopf 26 in abgedichteter Weise lösbar verbunden sind. Um heißes öl in das Innere der Verkokungstrommel 12 einzufüllen, ist die Vorrichtung mit Heißöl-Einfüllmitteln 28 versehen, die Leitungen 3o, 32 sowie 36 und ein Ventil 34 aufweisen. Die Leitung 36 steht mit einer Ölquelle (nicht dargestellt) in Strömungsverbindung, während die Leitung 3o mit dem Inneren der Verkokungstrommel 12 über die unterseitige öffnung sowie den unteren Kopf 24 strömungsmäßig verbunden ist. Wenn das Ventil 34 geöffnet ist, strömt somit heißes öl in das Innere der Verkokungstrommel 12. um eine Kühlflüssigkeit wie Wasser in das Innere der Verkokungstrommel 12 zu leiten, ist die Vorrichtung ferner mit Kühlmitteln 38 versehen, die Leitungen 4o, 42 sowie und ein Steuerventil 46 aufweisen. Die Leitung 44 ist an eine Wasserquelle oder eine andere Kühlflüssigkeitsquelle (nicht dargestellt) angeschlossen, während die Leitung 4o mit der Leitung 3o verbunden ist. Wenn das Ventil 46 geöffnet ist, wird Kühlflüssigkeit in das Innere der Verkokungstrommel 12 eingeleitet. Um Dampf in das Innere der Verkokungstrommel 12 über die untere öffnung 2o zu leiten, ist die Vorrichtung ferner mit Leitungen 48 sowie 5o und einem Steuerventil 52 versehen, wobei sich diese Glieder in Strömungsverbindung mit einer Dampfquelle (nicht dargestellt) befinden.

Am Kopfglied 18 der Verkokungstrommel 12 ist eine Auslaßleitung 54 angebracht, die vorgesehen ist, um keiner Verkokung unterliegende Dampfkomponenten des der Verkokungstrommel 12 zugeführten heißen ölstroms und gekrackte Produkte abzuführen. Auch ist ein geeignetes Aufbrechmittel 56, wie ein Wasserbohrer, über der obe-

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ren Öffnung 22 in betriebsmäßiger Relation zur Verkokungstrommel 12 angeordnet, um. Koks zu entfernen, nachdem der Verkokungsvorgang beendet ist.

Nach der vorliegenden Erfindung ist die Verkokungstrommel 12 mit einer Vielzahl von Flüssigkeitszufuhröffnungen 58 versehen, die dazu dienen, während der Kokskühlung Kühlflüssigkeit in das Innere der Verkokungstrommel 12 zu leiten. Die öffnungen 58 sind an den Seitenflächen der Verkokungstrommel und so angeordnet, daß der von der Kühlflüssigkeit, die in die Verkokungstrommel geleitet wird, gebildete Kühlvorgang gleichmäßig verteilt ist. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die öffnungen 58 unter vertikalem Abstand in zwei Niveaus angeordnet, wobei jedes Niveau vier öffnungen aufweist, die einen gegenseitigen Winkelabstand von haben. Der vertikale Abstand der öffnungen ist dergestalt, daß die Distanz zwischen den zwei Öffnungsniveaus, die Distanz zwischen dem oberen Öffnungsniveau sowie der maximalen Füllinie 6o der Verkokungstrommel 12 und die Distanz zwischen dem unteren Öffnungsniveau sowie der Unterseite des Körpergliedes 14 etwa gleich sind.

Wasser oder eine andere Kühlflüssigkeit wird durch die öffnungen 58 mittels eines Leitungssystems 62 und eines Ventils 66 geleitet, das an die Leitung 4o des Kühlflüssigkeit-Versorgungssystems angeschlossen ist. Die den Öffnungen 58 zugeordneten Ventile 64 dienen zum Regeln des Flüssigkeitsstroms durch die einzelnen öffnungen. Vor zugsweise sind die Ventile 64 so eingestellt, daß die Kühlflüssigkeit-Strömungsgeschwindigkeit durch jede Öffnung 58 gleich ist. Das Steuerventil 66 dient zum Steuern des relativen Kühlflüssigkeitsstroms durch die öffnungen 58 in bezug auf den Kühlflüssigkeitsstrom durch die untere öffnung 2o der Verkokungstrommel 12.

Im Betrieb wird die erfindungsgeraäße Koksbildungsvorrichtung im wesentlichen in derselben Weise wie eine herkömmliche Koksbildungsvorrichtung benutzt. Somit wird heißer flüssiger Erdölkohlenwasserstoff (petroleum hydrocarbon) in die Verkokungstrommel

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12 eingefüllt, um eine sehr viskose plastische Koksmasse in der üblichen Weise zu bilden. Um jedoch ein Verstopfen der öffnungen 58 während der Einfüllperiode zu verhindern, ist es bevorzugt/ Dampf unter einem geeigneten Druck, einer geeigneten Temperatur und einer geeigneten Strömungsgeschwindigkeit durch die öffnungen 58 strömen zu lassen. Wenn der Füllvorgang beendet ist, werden die Trommelinhalte in Übereinstimmung mit dem üblichen Verfahren während etwa o,5 bis 2 Stunden einem Dampfdurchzug unterworfen. Statt jedoch den gesamten Dampf durch die untere öffnung 2o der Verkokungstrommel 12 zu leiten, wird ein Teil des Dampfes über die öffnungen 58 zugeführt. Vorzugsweise werden die Dampfströmungsgeschwindigkeit en aller öffnungen 58 wie auch der unteren öffnung 2o in geeigneter Weise gesteuert.

Wenn der Dampfdurchzug beendet ist, wird der Koks in der Verkokungstrommel 12 mittels einer Kühlflüssigkeit, vorzugsweise Wasser, gekühlt. In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung erfolgt dieses durch Einfüllen des Kühlwassers in das Innere der Verkokungstrommel 12 über die öffnungen 58 sowie die untere öffnung 2o statt nur über die letztere. Vorzugsweise werden die Wasserströmungsgeschwindigkeiten durch alle öffnungen 58 und die untere öffnung 2o in geeigneter Weise gesteuert. Wie bei der herkömmlichen Praxis ist die Strömungsgeschwindigkeit des gesamten zur Verkokungstrommel 12 geleiteten Wassers während der anfänglichen Stufen der Flüssigkeitskühlung relativ klein, so daß gefährliche große Dampfdrücke vermieden werden. Danach kann die Strömungsgeschwindigkeit der Kühlflüssigkeit vergrößert werden. Wenn der Koks in der Verkokungstrommel 12 auf eine Sicherheitstemperatur (das heißt etwa 93° C bzw. 2oo° F oder darunter) abgekühlt ist, werden der untere Kopf 24 sowie der obere Kopf 26 abgenommen und der Koks in der Verkokungstrommel 12 in einer herkömmlichen Weise mittels der Aufbrechmittel 56 entfernt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die zum Kühlen der Inhalte der Verkokungstrommel 12 benutzte Kühlflüssigkeit von einer Vielzahl von öffnungen bzw. Mündungen zugeführt, die an den Seitenflächen der Trommel angeordnet sind.Dementsprechend hat nach der

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vorliegenden Erfindung hergestellter Rohkoks nahezu gleichförmige Eigenschaften wie auch insgesamt verbesserte Eigenschaften. Daher haben Graphitelektroden, die aus erfindungsgemäß hergestelltem Graphitbasis-Rohkoks gebildet werden, einen thermischen Expansionskoeffizienten von 4,σ χ 1o /°C I.C.I, oder weniger.

Ohne an irgendeine Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, daß die Gleichförmigkeit der Eigenschaften des erfindungsgemäß hergestellten Rohkoks auf der Tatsache beruht daß jeder einzelne Bereich oder Bezirk in der sehr viskosen plastischen Kohlenwasserstoffmasse in der Verkokungstrommel im wesentlichen in derselben Weise gekühlt wird, wie es für die anderen KohlenwasserStoffbereiche oder -bezirke zutrifft. Somit werden im wesentlichen alle Bereiche oder Bezirke der Kohlenwasserstoff masse in der Verkokungstrommel Bedingungen unterworfen, die das Bilden des passenden Gefüges erleichtern, das heißt der Nadelstruktur bzw. des Nadelgefüges im Fall von Graphitkoks. Bei bekannten Verfahren führt Wasser, das in die Unterseite der Verkokungstrommel eingeführt wird und sofort verdampft, zu Rissen und Bruchstellen bzw. Spalten in der Kohlenwasserstoffmasse, so daß durch diese Technik ein Pfad durch die Koksmasse zur Oberseite der Verkokungstrommel führt, wo ein Auslassen durch die Auslaßleitung erfolgt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird angenommen, daß das in die Verkokungstrommel 12 über die Öffnungen 58 wie auch die untere Öffnung 2o eingeführte Wasser ebenfalls Risse und Spalte in der Kohlenwasser stoff masse bildet. Da jedoch die der Verkokungstrommel durch die Öffnungen 58 und die untere Öffnung 2o zugeführte Wassermenge sehr viel kleiner als die gesamte Wassermenge ist, die gemäß bekannten Verfahren der unteren Öffnung zugeleitet wird, und da das Kühlwasser an einer Vielzahl von unterschiedlichen Stellen in die Verkokungstrommel eingeleitet wird, wird ein sehr viel größeres Netzwerk von Rissen und Spalten erzeugt, was insgesamt zu einer gleichförmigeren Kühlung der Kohlenwasserstoffmasse führt. Wegen dieser größeren Gleichförmigkeit des Kühlungevorgangs ergeben sich auch nahezu gleichförmige Eigenschaften des erzeugten Rohkoksmaterials.

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Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß der gekühlte Koks in der Verkokungstrommel durch Wasserbohrer mit größerer Sicherheit als bei herkömmlichen Verfahren entfernt werden kann. Wenn entsprechend den bekannten Verfahren Kühlwasser nur in die Unterseite einer Verkokungstrommel eingeführt wird, neigt das Wasser zu einer Kanalbildung, wodurch heiße Stellen in der Koksmasse verbleiben können. Diese heißen Stellen bilden eine bedeutende Gefahr für das Betriebspersonal, wenn dieses versucht, den Koks von einer Kokstrommel durch Wasserbohrvorgänge zu entfernen, da große Mengen von unter großem Druck stehendem Dampf erzeugt werden können. Erfindungsgemäß ist diese Gefahr weitgehend vermindert, da das größere Netzwerk von Spalten und Pfaden, welches in der Kohlenwasserstoffmasse ausgebildet wird, wenn das Kühlwasser von den mehrfachen Eintrittsöffnungen zugeführt wird, zu einer bedeutenden Reduzierung des Vorhandenseins von heißen Stellen führt.

Ein anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine Belastungs- bzw. Spannungsreduzxerung bezüglich des Verkokungstrommelaufbaues. Da das zur Unterseite einer Verkokungstrommel geleitete Kühlwasser zu einer Kanalbildung neigt, kann die Trommel selbst während des Kokskühlungsvorgangs in einer ungleichförmigen Weise gekühlt werden. In diesem Zusammenhang wurde beobachtet, daß herkömmliche Verkokungstrommeln tatsächlich eine bananenartige Konfiguration während des Flüssigkeitskühlungsvorgangs annehmen können, da eine Seite der Verkokungstrommel schneller als die andere Seite abkühlen kann. Dies führt zu ungewollten Spannungen in der Verkokungstrommel und zu einer Verkürzung der ausnutzbaren Lebensdauer der Vorrichtung. Erfindungsgemäß wird dieser Nachteil vermieden, da die Kühlflüssigkeit gleichförmig eingeleitet wird, was zu einer gleichförmigen Kühlung der Verkokungstrommel führt.

Während nur eine einzige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung oben beschrieben wurde, ist festzustellen, daß zahlreiche Abwandlungen im Rahmen der Erfindung vorgenommen werden können. Beispielsweise können die öffnungen 58 in drei, vier, fünf oder

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mehr vertikal verteilten Niveaus angeordnet werden, wenn dieses erwünscht ist. Auch können die einzelnen öffnungen 58 in aufeinanderfolgenden Niveaus gemäß der dargestellten Ausführungsform in Reihen oder, wenn es erwünscht ist, versetzt angeordnet werden Tatsächlich kann irgendein willkürlicher Aufbau von Öffnungen 58 angewendet werden, so lange diese die Kühlflüssigkeit in das Innere der Kühltrommel in einem Schema bzw. Muster einleiten, das zu einer gleichförmigen Verteilung des von der Flüssigkeit gebildeten Kühlungseffekts führt. Diese sowie weitere Ausführungsformen sollen von der vorliegenden Erfindung umfaßt werden.

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Claims

G 51 3o7 -su The Standard Oil Company, Midland Building, Cleveland, Ohio 44115 (USA) Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von Graphitkoks Patentansprüche

1. Verfahren zum Erzeugen von Koks, wobei ein flüssiger Kohlenwasserstoff in eine Verkokungstrommel mit einer Oberseite, einer Unterseite und dazwischen befindlichen Seitenflächen eingefüllt wird, wobei der flüssige Kohlenwasserstoff sich überlassen bleibt, um sich selbst in Koks umzuformen, wobei der Koks durch Einführen einer Kühlflüssigkeit in die Verkokungstrommel gekühlt wird und wobei der Koks in der Verkokungs trommel in Stücke gebrochen sowie als Rohkoks aus der Verkokungstrommel entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß während des KühlungsSchrittes Kühlflüssigkeit aus einer Vielzahl von an den Seitenwänden der Trommel angeordneten Öffnungen bzw. Mündungen in den Koks geleitet wird, um den von der Kühlflüssigkeit gebildeten Kühlungseinfluß gleichförmig auf den Koks in der Verkokungstrommel zu verteilen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlflüssigkeit von der Unterseite der Verkokungstrommel in diese eingeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, ferner dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einfüllen von flüssigem Kohlenwasserstoff in die Verkokungstrommel und vor dem Einführen von Kühlflüssigkeit in die Verkokungstrommel von der Vielzahl von Öffnungen und von der Unterseite Dampf in die Verkokungstrommel eingeleitet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einfüllen von flüssigem Kohlenwasserstoff in die Ver-

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kokungstroinmel und vor dem Einführen von Kühlflüssigkeit in die Verkokungstrommel von der Vielzahl der öffnungen Dampf in die Verkokungstrommel eingeleitet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlflüssigkeit Wasser ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Kohlenwasserstoff reich an aromatischen Stoffen (aromatics) ist, wodurch der Rohkoks ein solcher auf Graphitbasis ist.

7. Vorrichtung zum Erzeugen von Koks aus einem flüssigen Kohlenwasserstoff, wobei die Vorrichtung eine Verkokungstrommel mit einer Oberseite, einer Unterseite und dazwischen befindlichen Seitenwänden aufweist, ferner Beschickungsmittel zum Einführen von flüssigem Kohlenwasserstoff in die Verkokungstrommel zum Bilden von Koks, ferner Kühlungsmittel zum Kühlen des Koksmaterials in der Kühlungstrommel mittels einer Kühlflüssigkeit und schließlich der Verkokungstrommel betriebsmäßig zugeordnete Aufbrechmittel zum Aufbrechen des Koksmaterials in der Verkokungstrommel in Stücke, um hierdurch den Koks zu bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlungsmittel solche Mittel (62, 66) enthalten, die die Kühlflüssigkeit von einer Vielzahl von an den Seitenwänden (14) der Verkokungstrommel (12) angeordneten öffnungen (58) in das Innere der Verkokungstrommel (12) leiten, um den von der Kühlflüssigkeit gebildeten Kühlungseffekt gleichförmig auf den Koks in der Verkokungstrommel (12) zu verteilen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbrechmittel zumindest einen Wasserbohrer (56) aufweisen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (62, 66) zum Leiten der Kühlflüssigkeit ferner eine Vielzahl von Ventilen (64) aufweisen, um den Kühlflüssigkeitsstrom durch jede der Vielzahl der öffnungen (58) individuell zu steuern. - 3 -

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10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7-9, ferner gekennzeichnet durch Mittel (48, 5o, 52) zum Zuführen von Dampf zu der Vielzahl von Öffnungen (58).

11. Verkokungstrommel zum Herstellen von Koks mit einer Oberseite, einer Unterseite sowie dazwischen befindlichen Seitenwänden und mit Kühlmitteln zum Leiten einer Kühlflüssigkeit in das Innere der Verkokungstrommel, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittel eine Vielzahl von Öffnungen (58) zum Leiten der Kühlflüssigkeit in das Innere der Verkokungstrommel (12) enthalten und daß die Öffnungen (58) so an den Seitenwänden (14) der Verkokungstrommel (12) angeordnet sind, daß der von der Kühlflüssigkeit gebildete Kühlungseffekt gleichförmig auf den Koks in der Verkokungstrommel (12) verteilt wird.

12. Verfahren zum gleichförmigen Kühlen von Koks in einer Verkokungstrommel, dadurch gekennzeichnet, daß Kühlflüssigkeit aus einer Vielzahl von Öffnungen, die an den Seitenwänden der Verkokungstrommel angeordnet sind, in die Verkokungstrommel geleitet wird, um den von der Kühlflüssigkeit gebildeten Kühlungseinfluß gleichförmig auf den Koks in der Verkokungstrommel zu verteilen.

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