DE2824840C2 - Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von Synthesegas und eines olefinreichen Stromes aus Rohölbeschickungen - Google Patents

Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von Synthesegas und eines olefinreichen Stromes aus Rohölbeschickungen

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DE2824840C2
DE2824840C2 DE2824840A DE2824840A DE2824840C2 DE 2824840 C2 DE2824840 C2 DE 2824840C2 DE 2824840 A DE2824840 A DE 2824840A DE 2824840 A DE2824840 A DE 2824840A DE 2824840 C2 DE2824840 C2 DE 2824840C2
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Description

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da1} die Verbrennungsstufe (b) bei einer Temperatur von etwa 2100cC durchgeführt wird,
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionszone bei einer Austrittstemperatur von etwa 900° C und einem Druck von etwa 3,8 bar gehalten wird, und daß die Zeit zum Durchgang des Stromes durch die Geschwindigkeit beschleunigende Zone und die Reaktionszone etwa 10 bis 20 Millisekunden betragt.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von Synthesegas und eines olefinreichen Stromes aus Rohölbeschickungen durch Teiloxidation und thermische Krackung.
Das Teiloxidationsverfahren (PO-Veifahren) stellt eine Kombination verschiedener komplexer chemischer Reaktionen dar, die Synthesegas (CO und H2) liefern. Der Tcüoxldallonsmechanlsmus verläuft mit exothermer Teilverbrennung eines Teils einer Kohlenwasserstoffbeschickung, die der endothermen Wasserdampfkrackung der restlichen Beschickung Wärme zuführt. Neben Kohlenmonoxid, Wasserstoff, Kohlendloxid, Schwefelwasserstoff und anderen Spurenverunreinigungen liefert die Teiloxldallon Ruß In Nicht-Glelchgewlchtsmengen. Die Zusammensetzung der Produkte. Insbesondere das Hj/CO-Verhältnls, Schwefel und Ruß, werden gewöhnlich durch die Art der Beschickung, durch das Sauerstoff/Brennstoff-Verhältnls und die verwendete Wasserdampfmenge bestimmt. Restbeschickungen (d. h. der nach Destillation verbleibende Rückstand bzw. das Material) liefern normalerweise ein CO/Hi-Verhältnls von 1, während die Rußbildung ungefähr 1 bis 3% des Kohlenstoffgehaltes der Beschickung entspricht und eine Funktion des li/C-Verhältnlsses der Beschickung und des O/C-Verhältnisses Im Brenner Ist. Je höher diese Verhältnisse bei sonst gleichen Bedingungen sind, um so weniger Ruß wird gebildet. Die Bezeichnung »Ruß« bezieht sich auf Kohlenstofftellchen einer Größe unter I Mikron, die Agglomerate bilden können.
Diese Teiloxidationsverfahren finden weite großtechnische Verwendung. Es gibt keine grundsätzlichen Unterschiede zwischen diesen Verfahren bei der Herstellung von Synthesegas. Sie unterscheiden sich jedoch entscheidend In den stromabwärts liegenden Reinlgungs-, Wärme- und Kohlensloffrückgewinnungsstufen. Diese Verfahren arbeiten gewöhnlich bei Drucken von 14,7 bis 86,2 bar und einer Temperatur von 1200 bis 1500° C. Einige dieser Verfahren arbeiten mit Restbeschlckungen.
Da Ruß einen Verlust von 1 bis 3% des Kohlenstoffgehaltes der Beschickung bedeutet, wird er gewöhnlich in einem Wasserwaschsystem zurückgewonnen und zum Brenner zurückgeführt. Einige dieser Verfahren erfordern eindeutig eine Rußbildung, um die aus den Restbeschickungen gebildete Asche (Im wesentlichen aus Metalloxlden bestellend) abzutrennen. Vermutlich löst das Rußwaschwasser die löslichen Komponenten der Asche heraus, die dann Im »abgeblasenen« Wasser entfernt werden.
BcI einem Verfahren werden Verbindungen aus der Rohölbcschlckung durch einen thermischen Krackmechanismus In Reaktionsprodukte mit hohem üleflngchalt umgewandelt. Ein solches Verfahren Ist das sog. »Advanced Cracking Reaction« (ACR)-Vcrl'ahren, wie es /.. B. !n »Chemical F.nglncerlng Progress Vol. 71 Nr. 11 (1975) beschrieben Ist. Überhitzter Wasserdampf wird durch Verbrennen von Sauerstoff und Brennstoff (gewöhnlich II; und/oder CW,) unter Bildung von Verbrennungsgasen von etwa 2000" C gebildet. Dieser wird durch übcrhii/ten Wasserdampf ergänzt, der außerhalb der Reaktionszone gebildet wird. Die komhinlcrlcn Ströme bilden den sog. »Wärmeträger« oder das Wasscrdampl'kruckmcdlum. Stromabwärts vom Brenner werden Rohöldcstilhite In
diesen Strom hoher Temperatur eingeführt und verdampfen schnell. Die verdampfte Beschickung und die Verbrennungsgase werden durch eine Öffnung oder einen Hals ir. einen Diffuser oder eine Reaktionskammer beschleunigt, wo die adlabatische Krackung in 10 bis 20 Millisekunden Verweilzelt erfolgt. Wasserdampf und Reaktionsprodukte werden schnell abgeschreckt und dann In einem Wärmeauslauscher mit benetzter Wand abgekühlt, der Moehdruckwasserdampf bildet. Es erfolgt eine Trennung von gasförmiger und flüssiger Phase, wobei Pech abgetrennt wird und der Dampf zu einem Benzlnfraktlonator läuft, worauf sich eine Kompression und Säuregasentfernung anschließt. Dies führt zu einem olefinreichen Strom, der Äthylen, Acetylen, Propylen und die anderen Kracknebenprodukte enthalt.
Typische Brennertemperaturen und -drucke um 20000C und 7 bar werden angewendet, um Reaktorauslaßbedingurgen von ungefähr 900° C und 3,8 bis 4,5 bar zu ergeben. Die Produktmischung oder die Ausbeuten hängen von der Schärfe der Krackung, den Eigenschaften der verwendeten Beschickung, der Mischwirksamkeit von Beschickung und Trägergas und der Verweilzeit ab.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Fließdiagramm eines ACR-Reaktions- und Abtrennungsverfahrens;
Fig. 2 ein schematisches Fließdiagramm eines erfindungsgemäßen Reaktlons- und Abtrennungsverfahrens; und
Fig. 3 eine graphische Darstellung der Gasausbeute In Reaktionsproduktkomponenien als Funktion des Brennstoffüberschusses.
Durch Untersuchung des PO- und ACR-Verfahrens (wobei letzteres in der Ausführungsform gemäß Fig. 1 der Zeichnung dargestellt wird) wurde festgestellt, daß beide praktisch aus denselben Verfahrenselementen bestehen, d. h. Verbrennung, Reaktion, Abschreckung, Wärmerückgewinnung und Produklreinigung. Die unterschiedlichen Endprodukte sind daher weltgehend das Ergebnis der unterschiedlichen Beschickungen und ihrer Ausnutzung in den beiden Verfahren.
Beide Beschickungen sind im rohen Gesamtöl enthalten. Das ACR-Verfahren verwendet insbesondere den oberen Teil des Fasses, die Dcstillatfraktion, während das Bodenmaterial oder die Restfraktion als PO-Beschlkkung verwendet werden kann. Gemeinsam können beide Verfahren ausgeglichen werden, um 100% des Rohölfaßinhaltes zu verwenden. Der andere offensichtliche Unterschied In beiden Verfahren ist der Bereich, in welchen die Beschickung eingeführt wird. Die PO-Beschlckung wird dem Brenner unter Bildung der exothermen Wärme für die Synihesegasbildung zugeführt. Die ACR-Beschlckung wird in das Trägergas von hoher Temperatur eingeführt, das die für die endotherme Krackung von Kohlenwasserstoffen in Olefine notwendige Wärme liefert.
Diese interessanten und günstigen Unterschiede bieten die einmalige Möglichkeit, beide Verfahren zu integrieren. Tatsächlich 1st die Situation thermodynamisch ideal, well eine Integrierung zur Übertragung von Wurme zwischen den beiden Verfahren bei hoher Temperatur ohne ein zwischengeschaltetes Fluidmaterial oder eine Verarbeitungsvorrichtung führt.
Aus der US-PS 26 98 830 Ist ein kombiniertes Tclloxldatlons-Krack-Verfahren bekannt, bei dem neben Synthesegas auch leichtere Olefine anfallen können; als Hauptprodukt soll jedoch Benzin hoher Qualität aus hochsiedenden Kohlenwasserstoffen hergestellt werden.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß In einem kombinierten PO-ACR-Verfahren bei spezieller Verfahrensführung eine optimale Nutzung aller vorhandenen chemischen Verbindungen unter gleichzeitiger Produktion von Synthesegas und olefinreichen Strömen möglich Ist, wobei Insbesondere hohe Äthylenausbeuten erzielt werden können.
Gegenstand der Erfindung ist das Im Hauptanspruch gekennzeichnete Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von Synthesegas und eines olefinreichen Stromes aus Rohölbeschickungen durch Tei oxidation und thermische Krackung.
Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Integrierung des PO- und ACR-Vtrfahrens erfordert, wie festgestellt wurde, einen größeren Fraktlonator, ein größeres Säuregassystem, Koniprcssionssysiem und eine größere Methankolonne, und die nicht-kondenslerbaren Gase unterzubringen. Ein zusätzliches Abtrennungssystem wird zur Abtrennung von Wasserstoff-Methan-Kohlenmonoxid verwendet. Das schematische Fließdiagramm von Flg. 2 zeigt eine solche Ausführungsform eines kombinierten PO-ACR-Verlahrens.
Als Beschickung für das erfindungsgcmäüe Verfahren kann jedes Rohöl oder eine Mischung derselben verwendet werden. In der Im Fließdlagramni von Flg. 2 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein saures Rohöl verwendet, wodurch die anwesenden Schwefelverbindungen In der Absorber/Strlpper-Slufe als Schwefelwasserstoff entfernt werden. Bei der Verwendung von Rohölen mit geringem Schwefelgehalt wird Im Absorbcr/Strlpper praktisch kein Schwefelwasserstoff gebildet.
Die Abschreckst ufc in der Ausführungsform gemäß Flg. 2 erfolgt durch Verwendung eines pechhaltigen Öles, das aus der Abtrennungsvorrichtung der Pechphase zurückgeführt und als eine Vielzahl von Strömen In den thermisch gekrackten Rcaktlonsproduktstrom eingeführt wird. Das Abschrecköl kann jedoch auch jedes andere, relativ schwere Öl sein. Als fließbares Abschreckmaterlal kann auch Wasser oder Wasserdampf von niedriger Temperatur verwendet werden.
Das ACR-Verfahren beruht auf dem Verbrennen von gasförmigem Brennstoff und reinem Sauerstoff unter Bildung eines Wärnieträgers von hoher Temperatur, Oer Im wesentlichen aus Kohlendloxid und Wasser besteht, und Verwendung dieses Wärmeträgers zum thermischen Kracken einer Kohlenwasserstoffbeschickung. Der Ausfluß aus dem Reaktor wird abgekühlt, und die Produkte werden getrennt. Ein Fließdiagramm dieses V'erfahrens ist in Fig. 1 dargestellt.
Das ACR-Verfahren erforderte die Abtrennung großer Kohlendioxidmcngen von den Reaktionsprodukten. Diese Trennung Ist kostspielig, und das Kohlendioxid ist nach seiner Abtrennung von geringem oder keinem
Wert. Es wurden Berechnungen der Flanimenzusammensei7ung der Brennerprodukte unter Verwendung eines Gleichgewichtsmodells gemacht (vgl. die folgende Tabelle I); diese zeigen, daß - wenn der Brenner mit einem großen Überschuß an gasförmigem Brennstoff betrieben wird - die Menge der gebildeten Kohlenoxide auf einen kleinen Bruchteil der Menge verringert werden kann, die man durch Verwendung einer fast stöchlometrlschen Mischung aus Brennstoff und Sauerstoff (Äqulvalentvcrhällnis = 1) erhält. Wenn man den Brenner in der in Flg. 2 gezeigten, brennstoff reiche η Tclloxidallonswcisc betreibt, dann werden große Kohlenmonoxldmengen gebildet. In Abhängigkeit von der Hrcnnsioff/usamniensctzung werden auch große Wasscrstoffmengcn gebildet. Diese gewöhnlich als »Synthesegas« bezeichneten Abgase (Wasserstoff und Kohlenmonoxid) können /ur Bildung des Wärmeträger Im ACR-Krackvcrfahren von Kohlcnwasscrstoffbcschiekungcn verwendet werden.
in Das Synthesegas hat auch einen erheblichen wirtschaftlichen Wert und kann aus den ACR-Rcaktionsprodukten zurückgewonnen und bei der Herstellung von Alkoholen und Ammoniak verwendet werden. Wenn man die Krackreaktion welter in Anwesenheit eines erheblich höheren Wasscrsiofl'lcl!druckes durchführt, kann eine erhebliche Erhöhung der Äthylenausbeute und der Ausbeute anderer Olefine erreicht werden.
15 Tabelle I
Gew.-Verhältnis Brennstoff/Sauerstoff
20
0,2252
0,273
0,298
0,327 25 0,362
0,406
0,410 stöchlomelrlsch zu CO und Wasser
Grundlage: NASA-Glcichgcwichtsprogramm
Flammenzusammensetzung CO/CO;
Mol-Bruchteile Verhältnis
CO, CO1, Hj
stöchlomelrlsch zu COj + Wasser
0,117,0,132,0,100 0,89
0,148,0,100,0,153 1,48
0,173,0,076,0,212 2,28
0,192,0,057,0,277 3,38
0,207, 0,042, 0,346 4,94
Druck 2,9 bar
Temperatur 2100°C
Brennstoffzusammensetzung (Vol.-'U 50*. CH4
50% H,
Daten zwecks Untersuchung der Wirkung von überschüssigem Brennstoff sind In Flg. 3 gezeigt. Wie ersichtlich, können mäßige Erhöhungen der Menge an Wasserstoff zu deutlichen Erhöhungen der Ausbeuten an Äthylen und Propylen führen. Da bei Verbrennung von Wasserstoff als Brennstoff keine Kohlenoxide gebildet werden, kann man auch leicht die im Reaktor gebildeten Ausbeuten an Kohlenoxiden untersuchen. Flg. 3 zeigt, daß sogar die Kohlendloxidproduktion im Reaktor verringert wird, wenn man den Brenner bei aufeinanderfolgend höheren Brennstoffüberschüssen betreibt.
Mit Bezug auf das in Flg. 2 gezeigte Fließdiagramm kann das erfindungsgemäße Verfahren auf verschiedene Arten betrieben werden, die die Verwendung sehr unterschiedlicher Rohölbcschickungcn und die Bildung sehr unterschiedlicher Nebenprodukte erlauben.
In den folgenden Beispielen werden zwei sehr unterschiedliche Beschickungen, nämlich arabisches Leichtrohöl (»Arab Light Crude«) und Brega Rohöl (»Brega Crude«) verwendet. Beim Arbeiten unter Bildung von Asphalt als Nebenprodukt kann dieser später bei der Umwandlung anderer Beschickungen verwendet werden, wo zusätzlicher Asphall zur Aufrcchlcrhaltung der Materialbilanz für das Gesamtverfahren notwendig ist. Bei anderen Arbeitswelsen mit gewissen Beschickungen kann Methan als Nebenprodukt gebildet und bis zur spätc-
5« ren Verwendung bei der Umwandlung anderer Beschickungen gelagert werden, wo Berechnungen bezüglich der MateriaJbiianz zusätzliches rvieinan notwendig machen.
Weiter kann bei einer gegebenen Arbeitsweise des Verfahrens die Teilfeucrung des Brenners mit zurückgeführten Kohlenwasserstoffölen (Teer) angewendet werden, oder die öle können insgesamt bei der Produktion gasförmiger Produkte verwendet werden.
In den erfindungsgemäßen Beispielen werden die In Tabelle Il gezeigten Rohölbeschickungen bei den verschiedenen Verfahrensweisen verwendet. Beschickung (A) hai ein relativ niedrigeres API-Gewicht und einen viel höheren Schwefel- und Asphaltgehalt.
Tabelle II
Rohölbeschickung
Arab. Brega
Leicht (Λ) (B)
■■■ ■ ■— ■ ' '■■- ' ...
API Dichte 34,7 40,2
C 85,4 86,1
H 12,8 13,7
Forlsetzung 28 24 840 Hrctui
(Ii)
Arab.
Leicht (A)
0,2
keine
9,0
S
N ι andere
Asphalt (+560" C)
1,7
0,1
16,8
Nach Abtrennung der Dcstlllaifrakilon von der Asphaltrückslandsfraktion werden Eigenschaften und Analysedalen für Beschickung (A) und (B) in Tabelle III bzw. IV aufgeführt.
Tabelle III Desilllat-Reaklorbeschickung
Arab. Brega
Leicht (A) (IJ)
AIM Dichte 41,1 41,7
1,2 0,0
C 85,3 85,8
Il 13,5 14,2
N + andere keine keine
Tabelle IV
Vakuumrückstand
Arab. Brcgü
Leicht (A) (B)
Siedebereich; T +560 +560
Rohfraktion; Gew.-",, 16,8 9,0
Gewichtsverhältnis CVH 8,36 8,4
C; Gew.-1A. 85,5 88,8
II; Gew.-* 10,2 10,6
S; Gew.-% 4,0 0,6
N; Gew.-*. 0,3 keines
API Dichte 6,9 15,1
25 3(1 35
Die folgende Tabelle V zeigt Daten für 6 verschiedene Arbeitsweisen des crflndungsgcmäßen Verfahrens im Vergleich zum bekannten ACR-Vcrfahren. In jedem Fall wurde eine konstante Rohöldcstillatbcschickung von 45.4 kg/Std verwendet. Die in Tabelle V genannten Stromzahlen sind dieselben, wie sie im FllclJdiagramm von F i μ. 2 genannt werden. In den Versuchen 1 bis 7 betrügt die Gastemperatur in dem Brenner 2000" C, 2150° C, 2125" C, 22000C, 2100° C, 2025" C bzw. 2175° C. Die Temperatur in der Reaktionszone betragt etwa 900° C und die Verweilzeit in der Cieschwindigkeit beschleunigenden Zone und der Reakllonszone etwa 15 Millisekunden.
Versuch I 1st ein Kontrollvcrsuch mit ausgeglichener Brennstoffsiöchiomctrie entsprechend dem bekannten ACR-Verfahren, wobei die Synthcsegas-Produkllon relativ niedrig lsi. Die Produktion von Methan als Nebenprodukt Ist mit dem Methanbedarf des Brenners ausgeglichen und ergibt für das Gesamtverfahren einen Materialausgleich. Asphalt ist ein Nebenproduktstrom.
Die Versuche 2 bis 5 zeigen verschiedene Arbeitswelsen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Versuch 2 zeigt die Verwendung von drei Brennerbrennstoffen, nämlich Methangas, zurückgeführtes Kohlenwasserstofföl, der gesamte Asphalt aus dem Rohöl und etwas zusatzlicher Asphalt. Dieser Versuch verwendet ein hohes Brennstoff/Sauerstoff-Verhältnis und zeigt eine hohe Synthesegas-Produktion bei einem geringen Wasserstoff/Kohlenmonoxid-Verhältnis.
Versuch 3 zeigt die Verwendung von drei Brennerbrennstoffen ohne Verwendung von zusätzlichem Asphalt. Die Daten zeigen eine mittlere Synthescgas-Produktion und ein mittleres Wasserstoff/Kohlenmonoxid-Verhältnis.
Versuch 4 zeigt die Verwendung von drei Brennerbrennsloffcn, wobei etwas Asphalt als Nebenprodukt gebildet wird. Eine geringe Synlhcscgas-Pn-duktlon und ein niedriges Wasserstoff/Kohlenmonoxid-Verhältnis sind ersichtlich.
Versuch 5 verwendet eine Rohölbeschickung mit niedrigem Schwcfclgchalt. Es wird etwas zusätzlicher Asphalt verwendet. Die Daten zeigen eine hohe Synthcsegas-Produkllon und ein niedriges Wasserstoff/Kohlenmonoxid-Verhälinis.
45 5(1 55
60
65
Tabelle V
(alle Werte sind Vielfache von 0.454 kg/Std)
Ströme Nr. Roh I 2 3 4 5 *) (. l'ecli- X <) K) Il 12
Versuch öl Öl- Was Sauer As Methan Tl'ccr*) pro- Kw- Mcllian- 1 IjS Was S\n-
Nr. besch. ser stoff*) phall duki illc" ') pro und ser thoc-
dampf*) ('34OC) dukt CO. IM- ""I
1Λ 120 100 102,3 43,5 0 12,I1) 0 4,9 31,0 9,8 28,4 125.7 6.3
2A 120 100 43,4 67.7 22,8 8,1 9,7 4,9 21,3 9,8 40,0 50,1 u3.9
3A 120 100 67,2 57.8 17,2 6,1 7,3 4,9 23,7 9,8 45,8 73,0 39.1
4A 120 100 94,3 47,5 10,7 3,8 4,6 4,9 26,4 9,8 45,2 102,8 15,0
IS 5B 110 100 56,2 66,7 19,2 6,9 8,2 3,9 16,5 11,1 46.4 65.3 47.0
*) = zum Brenner **) = Kohlenwasserstofföle
***)= In der Annahme einer quantitativen Trennung von H. und CO von anderen Produkten +) = enthält 4,45 kg CH4, 0,54 kg CO. 0.14 kg OH4, 0.36 kg II,
A) = arab. l.eichiöldestlllal
B) = Brega-Desllllat
Tabelle VI zeigt die Werte (Vielfache von 0,454 kg/Std) für die gasförmigen Produkte In den 5 Versuchen von Tabelle V. Welter sind das Synthcscgas-Gewicht und die verschiedenen Verhältnisse jedes Versuches angegeben.
Tabelle Vl
3d Versuch Nr. 12 3 4 5
CO CH,
35 CrHi
C2II4 C;H, CM4 C,Hk
40 C,H»
C4H4 C4Hn
C4IIh
Insgesamt 45 Synthesegas, kg
Mol-Verhältnis
Hj/CO
Gew.-Verhältnis ;<t Brennstoff/O;
Gew.-Verhältnis O2/Brennsloff
Die folgende Tabelle VII zeigt eine typische Tecranlysc für das Verfahren, ungeachtet der verwendeten Beschickung.
Tabelle VII
Rohölquelle A oder B
M) Siedeberelch 270-350° C
C/II 13,35
C; Gew.-U„ 90,6
H; Gew.-'\, 6,8
S; Gew. -% 2,6
0,7 5,1 4.0 2,3 3.5
3,6 58,8 35,2 12,7 43.5
0 1,7 3,7 6,0 4.2
1,8 2,1 2,1 2,1 2.4
31.6 31,6 31,6 31,6 35.7
2,2 2,2 2,2 2,2 2.4
1,1 1,1 U 1.1 1,2
9,2 9,2 9,2 9,2 10.4
0,4 0,4 0,4 0,4 0,4
0.3 0,3 0.3 0.3 0.3
4,6 4,6 4,6 4,6 5,2
0,4 0,4 0,4 0.4 0.4
55,9 117.5 94,8 72,9 109.6
1,95 29,01 17.75 6,81 21.34
4,38 1.21 1-59 2,53 1,13
0,278 0,600 0,529 0,404 0.514
3,60 1,67 ! R9 2 48 1 94
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von Synthesegas und eines olefinreichen Stromes aus Rohölbeschickungen, durch Teiloxidation und thermische Krackung, gekennzeichnet durch folgende Stufen:
(a) destillative Trennung eines Rohölbeschickungsst'omes in einen Destillat- und einen Asphaltstrom;
(b) Verbrennen von Strömen aus fluldem Brennstoff und Sauerstoff mit einem Gewichtsverhältnis von etwa 0,4 bis 0,8 . 1 in Anwesenheit von überhitztem Wasserdampf bei einer Temperatur von etwa 18(Xi bis 2200° C;
(c) Einführen des Asphallstromes als flulden Brennstoff in die Vcrbrennungsslufe (b);
(d) Einführen eines Rohöldestlllalfraktlonsstromes In den in Stufe (b) erhaltenen reduzierenden Strom heißer Verbrennungsprodukte·.
(e) Hindurchleiten des erhaltenen Stromes durch eine Geschwindigkeit beschleunigende Zone zu einer Reaktionszone, die bei einer Austrittstemperatur von etwa 800 bis 1000" C und einem Druck von etwa 1,7 bis 11,5 bar gehalten wird, wobei die Zeit für den Durchgang des eingeführten Stromes durch die
Geschwindigkeit beschleunigende Zone und die Reaktionszone S bis 50 Millisekunden beträgt;
(0 Abschrecken des erhaltenen Stromes aus Wasserdampf und Reaktionsprodukten;
(g) Entfernen von Pech aus diesem Strom und Fraktionleren des erhaltenen Stromes unter Bildung mindestens eines Kohlenwasserstoffölstromes und eines olefinreichen Gasstromes;
(h) Rückführen von Fraktionen des Kohlenwasserstoffölslromes als flulden Brennstoff zur Verbrennungsstufe (b);
(I) Abtrennen von Kohlendioxid und eventuell vorhandenem Schwefelwasserstoff aus dem olefinreichen Gasstrom;
G) Abtrennen von Strömen aus Synthesegas, Methan und Äthylen aus dem olefinreichen Gasstrom und
(k) Rückführen des Methanstromes als Brennstoff zur Verbrennungsstufe (b).
DE2824840A 1977-06-07 1978-06-06 Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von Synthesegas und eines olefinreichen Stromes aus Rohölbeschickungen Expired DE2824840C2 (de)

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US05/804,223 US4134824A (en) 1977-06-07 1977-06-07 Integrated process for the partial oxidation-thermal cracking of crude oil feedstocks

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DE2824840A1 DE2824840A1 (de) 1978-12-14
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JP (1) JPS5431402A (de)
BE (1) BE867862A (de)
CA (1) CA1119991A (de)
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FR (1) FR2393843A1 (de)
GB (1) GB2000182B (de)
IT (1) IT1096621B (de)
NL (1) NL7806158A (de)
SE (1) SE443367B (de)

Families Citing this family (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4264435A (en) * 1978-04-05 1981-04-28 The Dow Chemical Company Crude oil cracking using partial combustion gases
US4288408A (en) * 1978-07-07 1981-09-08 L. A. Daly Company Apparatus for the diacritic cracking of hydrocarbon feeds for the selective production of ethylene and synthesis gas
EP0059772B1 (de) * 1981-03-09 1985-12-04 The Dow Chemical Company Cracken von Rohöl mit durch unvollständige Verbrennung erhaltenen Gasen
US4321131A (en) * 1981-04-15 1982-03-23 Union Carbide Corporation Process for heat carrier generation
EP0074435B1 (de) * 1981-09-08 1986-01-02 Dow Chemical (Nederland) B.V. Verfahren und Apparat zur Kohlenwasserstoffspaltung; Mischanlage; Apparat und Verfahren zur Produktion von überhitztem Dampf; Radiationblockstruktur
CA1209944A (en) * 1983-02-04 1986-08-19 Union Carbide Corporation Method of supplying soot-free products from the partial oxidation of hydrocarbon fuel to the fuel stream of the acr process
JPS59152992A (ja) * 1983-02-18 1984-08-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 炭化水素からオレフインを製造するための熱分解法
JPS59159887A (ja) * 1983-03-03 1984-09-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 炭化水素からオレフインを製造するための熱分解法
JPS59168091A (ja) * 1983-03-14 1984-09-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 炭化水素からオレフインと合成ガスを製造するための熱分解法
JPS601138A (ja) * 1983-06-17 1985-01-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 炭化水素からオレフイン、および芳香族炭化水素を選択的に製造するための熱分解法
US4917787A (en) * 1983-10-31 1990-04-17 Union Carbide Chemicals And Plastics Company Inc. Method for on-line decoking of flame cracking reactors
US5219530A (en) * 1991-02-15 1993-06-15 Board Of Regents Of The University Of Washington Apparatus for initiating pyrolysis using a shock wave
WO1997002223A2 (en) * 1995-06-30 1997-01-23 Vitaly Lissianski Method for producing ethylene and other chemicals
US5938975A (en) 1996-12-23 1999-08-17 Ennis; Bernard Method and apparatus for total energy fuel conversion systems
EP1747255A1 (de) 2004-02-02 2007-01-31 Boris Nikolaevich Ulko Verfahren und anlage zur hochtemperaturverarbeitung von schweren erdölrückständen
US7662215B2 (en) * 2004-07-12 2010-02-16 Exxonmobil Upstream Research Company Methods for removing sulfur-containing compounds
US8709233B2 (en) * 2006-08-31 2014-04-29 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Disposition of steam cracked tar
US7871510B2 (en) * 2007-08-28 2011-01-18 Exxonmobil Research & Engineering Co. Production of an enhanced resid coker feed using ultrafiltration
US7897828B2 (en) * 2007-08-28 2011-03-01 Exxonmobile Research And Engineering Company Process for separating a heavy oil feedstream into improved products
US8177965B2 (en) * 2007-08-28 2012-05-15 Exxonmobil Research And Engineering Company Enhancement of saturates content in heavy hydrocarbons utilizing ultrafiltration
US8864996B2 (en) * 2007-08-28 2014-10-21 Exxonmobil Research And Engineering Company Reduction of conradson carbon residue and average boiling points utilizing high pressure ultrafiltration
US7815790B2 (en) * 2007-08-28 2010-10-19 Exxonmobil Research And Engineering Company Upgrade of visbroken residua products by ultrafiltration
US7867379B2 (en) * 2007-08-28 2011-01-11 Exxonmobil Research And Engineering Company Production of an upgraded stream from steam cracker tar by ultrafiltration
RU2405622C2 (ru) 2009-03-23 2010-12-10 Владимир Андреевич Бушуев Лопаточный реактор для пиролиза углеводородов
CN103087766B (zh) * 2011-10-28 2015-06-17 中国石油化工股份有限公司 一种低碳烯烃的生产方法
CN103305249A (zh) * 2012-03-16 2013-09-18 中国石油化工股份有限公司 一种生产沥青的方法
CN104718020A (zh) * 2012-09-30 2015-06-17 陶氏环球技术有限公司 堰式骤冷器和并入所述堰式骤冷器的工艺
US20140197072A1 (en) * 2013-01-14 2014-07-17 Conocophillips Company Oil upgrading within combustion exhaust
US10603657B2 (en) 2016-04-11 2020-03-31 Saudi Arabian Oil Company Nano-sized zeolite supported catalysts and methods for their production
US10563141B2 (en) 2016-05-13 2020-02-18 Saudi Arabian Oil Company Conversion of crude oil to petrochemicals
US11084992B2 (en) 2016-06-02 2021-08-10 Saudi Arabian Oil Company Systems and methods for upgrading heavy oils
US10301556B2 (en) 2016-08-24 2019-05-28 Saudi Arabian Oil Company Systems and methods for the conversion of feedstock hydrocarbons to petrochemical products
US10689587B2 (en) 2017-04-26 2020-06-23 Saudi Arabian Oil Company Systems and processes for conversion of crude oil
US10508240B2 (en) 2017-06-19 2019-12-17 Saudi Arabian Oil Company Integrated thermal processing for mesophase pitch production, asphaltene removal, and crude oil and residue upgrading
EP3655504B1 (de) 2017-07-17 2025-08-27 Saudi Arabian Oil Company Verfahren zur verarbeitung von schwerölen
US10913901B2 (en) 2017-09-12 2021-02-09 Saudi Arabian Oil Company Integrated process for mesophase pitch and petrochemical production
US11680521B2 (en) 2019-12-03 2023-06-20 Saudi Arabian Oil Company Integrated production of hydrogen, petrochemicals, and power
US11572517B2 (en) 2019-12-03 2023-02-07 Saudi Arabian Oil Company Processing facility to produce hydrogen and petrochemicals
US11193072B2 (en) 2019-12-03 2021-12-07 Saudi Arabian Oil Company Processing facility to form hydrogen and petrochemicals
US11426708B2 (en) 2020-03-02 2022-08-30 King Abdullah University Of Science And Technology Potassium-promoted red mud as a catalyst for forming hydrocarbons from carbon dioxide
US11279891B2 (en) 2020-03-05 2022-03-22 Saudi Arabian Oil Company Systems and processes for direct crude oil upgrading to hydrogen and chemicals
US11492255B2 (en) 2020-04-03 2022-11-08 Saudi Arabian Oil Company Steam methane reforming with steam regeneration
US11420915B2 (en) 2020-06-11 2022-08-23 Saudi Arabian Oil Company Red mud as a catalyst for the isomerization of olefins
US11495814B2 (en) 2020-06-17 2022-11-08 Saudi Arabian Oil Company Utilizing black powder for electrolytes for flow batteries
US12000056B2 (en) 2020-06-18 2024-06-04 Saudi Arabian Oil Company Tandem electrolysis cell
US11492254B2 (en) 2020-06-18 2022-11-08 Saudi Arabian Oil Company Hydrogen production with membrane reformer
US11999619B2 (en) 2020-06-18 2024-06-04 Saudi Arabian Oil Company Hydrogen production with membrane reactor
US11583824B2 (en) 2020-06-18 2023-02-21 Saudi Arabian Oil Company Hydrogen production with membrane reformer
US11820658B2 (en) 2021-01-04 2023-11-21 Saudi Arabian Oil Company Black powder catalyst for hydrogen production via autothermal reforming
US11724943B2 (en) 2021-01-04 2023-08-15 Saudi Arabian Oil Company Black powder catalyst for hydrogen production via dry reforming
US11814289B2 (en) 2021-01-04 2023-11-14 Saudi Arabian Oil Company Black powder catalyst for hydrogen production via steam reforming
US11427519B2 (en) 2021-01-04 2022-08-30 Saudi Arabian Oil Company Acid modified red mud as a catalyst for olefin isomerization
US11718522B2 (en) 2021-01-04 2023-08-08 Saudi Arabian Oil Company Black powder catalyst for hydrogen production via bi-reforming
CN117015590A (zh) 2021-03-12 2023-11-07 Sabic环球技术有限责任公司 用于环形射流涡室反应器的热解产物的分离方法
US11787759B2 (en) 2021-08-12 2023-10-17 Saudi Arabian Oil Company Dimethyl ether production via dry reforming and dimethyl ether synthesis in a vessel
US12258272B2 (en) 2021-08-12 2025-03-25 Saudi Arabian Oil Company Dry reforming of methane using a nickel-based bi-metallic catalyst
US11578016B1 (en) 2021-08-12 2023-02-14 Saudi Arabian Oil Company Olefin production via dry reforming and olefin synthesis in a vessel
US11718575B2 (en) 2021-08-12 2023-08-08 Saudi Arabian Oil Company Methanol production via dry reforming and methanol synthesis in a vessel
CN113817505B (zh) * 2021-09-20 2023-01-03 中海油天津化工研究设计院有限公司 一种由原油最大化生产基础化学品的组合工艺方法
US12018392B2 (en) 2022-01-03 2024-06-25 Saudi Arabian Oil Company Methods for producing syngas from H2S and CO2 in an electrochemical cell
US11617981B1 (en) 2022-01-03 2023-04-04 Saudi Arabian Oil Company Method for capturing CO2 with assisted vapor compression

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2371147A (en) * 1945-03-13 Preparation op unsaturated ali
US2698830A (en) * 1950-10-06 1955-01-04 Texaco Development Corp Hydrocarbon conversion process
FR1114411A (fr) * 1954-09-27 1956-04-12 Texaco Development Corp Perfectionnements apportés aux procédés pour la conversion d'hydrocarbures
BE558753A (de) * 1956-08-13
DE1198811B (de) * 1957-09-27 1965-08-19 Hoechst Ag Verfahren zur thermischen Spaltung von Kohlenwasserstoffen
DE1091100B (de) * 1958-09-30 1960-10-20 Basf Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von ungesaettigten Kohlenwasserstoffen aus fluessigen Kohlenwasserstoffen
FR1265226A (fr) * 1960-05-16 1961-06-30 Hoechst Ag Procédé de préparation d'oléfines par craquage
GB929136A (en) * 1960-09-12 1963-06-19 Toyo Koatsu Ind Inc Improvements in or relating to the production of acetylene and ethylene
FR1301192A (fr) * 1960-09-21 1962-08-10 Eastman Kodak Co Procédé de craquage thermique des hydrocarbures
US3565970A (en) * 1969-05-26 1971-02-23 Phillips Petroleum Co Hydrocarbon cracking

Also Published As

Publication number Publication date
GB2000182A (en) 1979-01-04
NL7806158A (nl) 1978-12-11
US4134824A (en) 1979-01-16
SE443367B (sv) 1986-02-24
CA1119991A (en) 1982-03-16
SE7806636L (sv) 1979-02-07
GB2000182B (en) 1982-02-03
DE2824840A1 (de) 1978-12-14
BE867862A (fr) 1978-12-06
IT1096621B (it) 1985-08-26
FR2393843B1 (de) 1985-05-10
JPS6124434B2 (de) 1986-06-11
FR2393843A1 (fr) 1979-01-05
IT7824277A0 (it) 1978-06-06
JPS5431402A (en) 1979-03-08

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