DE3325243A1 - Verfahren zur verkokung von hochmolekularen kohlenwasserstoffen - Google Patents
Verfahren zur verkokung von hochmolekularen kohlenwasserstoffenInfo
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- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
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Description
- Verfahren zur Verkokung von hochmolekularen Kohlenwasser-
- stoffen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verkokung von hochmolekularen Kohlenwasserstoffen, insbesondere von Rückständen aus der Kohle- oder Öl hydrierung.
- Es ist bekannt, hochmolekulare Kohlenwasserstoffe, z.B.
- schwere Öle, nach dem sogenannten verzögerten Verkokungsverfahren zu verkoken. Aus der DE-OS 27 11 105 ist es auch bekannt, Rückstände aus einer Kohlehydrierung zu verkoken.
- Dadurch kann die Hydrierung selbst bei niedrigerem Druck und niedrigerer Temperatur durchgeführt werden, da die Erzeugung von Destillatölen nunmehr auch bei der Verkokung erfolgt.
- Bei dem verzögerten Verkokungsverfahren werden die zu verkokenden hochmolekularen Kohlenwasserstoffe, beispielsweise schweres Öl oder Hydrierrückstand, außerhalb der Kokskammer auf die Verkokungstemperatur erhitzt und anschliessend in die Kokskammer gefördert und verkokt.
- Die Verkokungstemperatur liegt, je nach dem zu verkokenden Gut, zwischen etwa 5000 C und 6000 C. Hohe Temperaturen müssen insbesondere bei der Verkokung von Hydrierrückstand eingehalten werden, da ja die Hydrierung selbst schon bei einer Temperatur zwischen 4300 C und 4800 C erfolgt.
- Um bei diesen hohen Temperaturen die Gefahr von Verkokungen bereits im Vorerhitzer und den zur Kokskammer führenden Leitungen zu verhindern sind hohe Strömungsgeschwindigkeiten des zu verkokenden Gutes im Vorerhitzer und den anschließenden Leitungen erforderlich. Dies aber führt zu erhöhtem Verschleiß dieser Teile und entsprechend hohem Wartungs- und Reparaturaufwand.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Verkokung von hochmolekularen Kohlenwasserstoffen anzugeben, das diese Nachteile vermeidet und auch bei hohen Temperaturen in einfacher und betriebssicherer Weise die Verkokung hochmolekularer Kohlenwasserstoffe ermöglicht.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäße dadurch gelöst, daß die Erhitzung auf die jeweilige Verkokungstemperatur durch direkten Wärmetausch mit einem gasförmigen Wärmeträger erfolgt. Der Wärmeträger kann den zu verkokenden hochmolekularen Kohlenwasserstoffen im Eintrittsbereich der Kohlenwasserstoffe in den Verkokungsraum zugemischt werden. Vorteilhafterweise wird der Wärmeträger jedoch den Kohlenwasserstoffen kurz vor deren Einleitung in den Verkokungsraum zugegeben und in Mischung mit den hochmolekularen Kohlenwasserstoffen in den Verkokungsraum eingebracht.
- Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren entfällt der Einsatz eines störungsanfälligen Vorerhitzers. Da die Erhitzung auf die Verkokungstemperatur erst unmittelbar vor der Einleitung der Kohlenwasserstoffe in den Verkokungsraum erfolgt, treten auch in den Zuführungsleitungen keine Verkokungen auf, die Strömungsgeschwindigkeiten können verringert und somit der Verschleiß erheblich reduziert werden.
- Durch den direkten Wärmetausch gelingt es in verfahrenstechnisch einfacher Weise, die Wärme gleichmäßig und ohne örtliche überhitzungen auf die zu verkokenden Kohlenwasserstoffe zu übertragen. Verluste bei der Wärmeübertragung werden somit vermieden.
- Als Wärmeträger kann grundsätzlich jedes Gas, das aufgrund seiner Zusammensetzung keinen nachteiligen Einfluß auf die Verkokung selbst bzw. die erzeugten Produkte hat, eingesetzt werden. Zweckmäßigerweise wird jedoch als Wärmeträger das Reaktionsprodukt aus der partiellen oder vollständigen Oxidation eines Brennstoffes verwendet, wobei die Oxidation vorzugsweise erst unmittelbar vor der Zumischung des Reaktionsproduktes zu den zu verkokenden hochmolekularen Kohlenwasserstoffen erfolgt.
- Vorteilhafterweise wird als Brennstoff Kohlenwasserstoffgas verwendet. Solche Gase fallen bei der Verkokung selbst an. Sie können unmittelbar in die Oxidationskammer zurückgeführt werden. Es können iber auch bei der Hydrierung anfallende Produktgase verwendet werden.
- Insbesondere bei Verkokungen mit dem Ziel eines möglichst hohen Destillatölgewinnes, z.B. bei der Verkokung von Hydrierrückständen, wird mit großem Vorteil Methan als Brennstoff eingesetzt. Bei der partiellen Oxidation von Methan mit Sauerstoff als Oxidationsmittel entsteht als Reaktionsprodukt ein sehr wasserstoffreiches Gas. Die Gegenwart von Wasserstoff bei der Verkokung führt ihrerseits zu einer wesentlichen Erhöhung des Destillatölgewinnes. Es kann daher auch vorteilhaft sein, neben dem Wärmeträger reinen Wasserstoff in den Verkokungsraum einzuleiten bzw. das Wärmeträgergas mit Wasserstoff anzureichern.
- Da bei der Verkokung unter Atmosphärendruck stark ungesättigte Verbindungen, die zur Polymerisation neigen, entstehen, wird die Verkokung zweckmäßigerweise unter Überdruck bei etwa 5 bis 15 bar durchgeführt. Dies führt insbesondere in Gegenwart von Wasserstoff zur Gewinnung gesättigter Produkte und hochwertiger Destillatöle sowie zu einem höheren Destillatölgewinn.
- Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zur Verkokung von schweren Ölen und Hydrierrückständen aus der Erdöl- und Kohleverarbeitung. Es kann jedoch auch zur Verkokung anderer hochmolekularer Kohlenwasserstoffe, beispielsweise zur Verkokung pulverisierter Kohle, eingesetzt werden.
- In die Mischungszone der zu verkokenden Kohlenwasserstoffe mit dem gasförmigen Wärmeträger können in einfacher Weise zusätzlich oberflächenaktive Stoffe zur Erhöhung des Destillatölgewinnes oder auch schwefelbindende Stoffe zur Erzeugung schwefelarmer Verkokungsprodukte zugegeben werden.
- Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine Lanze, die in den Endbereich einer die hochmolekularen Kohlenwasserstoffe in den Verkokungsraum führenden Leitung mündet und der eine Oxidationskammer vorgeschaltet ist.
- Im in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die zu verkokenden hochmolekularen Kohlenwasserstoffe durch eine durch den Boden eines Verkokungsraumes 6 führende Leitung 1 in den Verkokungsraum 6 eingeleitet. In den Endbereich 3 der Leitung 1 mündet eine Lanze 7, durch die ein gasförmiger Wärmeträger den zu verkokenden Kohlenwasserstoffen zugemischt wird, die dabei auf Verkokungstemperatur erhitzt werden. Der Verkokungsraum 6 wird im gezeigten Beispiel von unten gefüllt, wobei durch die nachströmenden Kohlenwasserstoffe stets ein Strömungskanal 4 durch den bereits gefüllten Bereich 13, in dem die Verkokung erfolgt, offengehalten wird. Die aus der Oberfläche 5 des Koksbettes austretenden Gase und Dämpfe werden am Kopf des Verkokungsraumes 6 abgezogen und in einer separaten Stufe in üblicher Weise in Destillatöle und gasförmige Produkte getrennt.
- Der durch die Lanze 7 den zu verkokenden Kohlenwasserstoffen zugemischte gasförmige Wärmeträger wird in einer der Lanze 7 vorgeschalteten Oxidationskammer 8 durch partielle oder vollständige Oxidation eines über Leitung 10 zugeführten Brennstoffes, vorzugsweise gasförmiger Kohlenwasserstoffe, erzeugt. Das Oxidationsmittel, beispielsweise Luft oder Sauerstoff, wird der Oxidationskammer 8 über Leitung 11 zugeführt.
- Zur Erhöhung des Destillatölgewinnes, insbesondere bei der Verkokung von Hydrierrückständen sowie zur Kontrolle der Verkokungstemperatur, kann über Leitung 12 zusätzlich Wasserstoff oder wasserstoffreiches Gas zugemischt werden.
- Im gezeigten Beispiel werden die zu verkokenden Kohlenwasserstoffe von unten in den Verkokungsraum 6 eingeleitet.
- Sie können jedoch auch von oben in an sich bekannter Weise in den Verkokungsraum 6 eingesprUht werden.
- Um eine quasi-kontinuierliche Arbeitsweise zu ermöglichen, sind mindestens zwei Verkokungsräume 6 vorzusehen, die abwechselnd gefüllt bzw. entleert werden.
- - Leerseite -
Claims (6)
- Verfahren zur Verkokung von hochmolekularen Kohlenwasserstoffen Patentansprüche: 1. Verfahren zur Verkokung von hochmolekularen Kohlenwasserstoffen, insbesondere von Rückständen aus der Kohle-oder Öl hydrierung, in einem Verkokungsraum, dadurch yekennzeichnet, daß die Erhitzung auf die jeweilige Verkokungstemperatur durch direkten Wärmeaustausch mit einem gasförmigen Wärmeträger erfolgt.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeträger in Mischung mit den hochmolekularen Kohlenwasserstoffen in den Verkokungsraum eingebracht wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Wärmeträger das Reaktionsprodukt aus der partiellen oder vollständigen Oxidation eines Brennstoffes verwendet wird.
- 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Brennstoff Kohlenwasserstoffgas verwendet wird.
- 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Kohlenwasserstoffgas Methan oder methanreiches Gas verwendet und der bei der partiellen Oxidation des Methans entstehende Wasserstoff zur Unterstützung der Verkokungsreaktion herangezogen wird.
- 6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lanze (7) in den Endbereich (3) einer die hochmoleku-1 aren Kohlenwasserstoffe in den Verkokunysraum (6) fuhrenden Leitung (1) zündet und daß der Lanze (7) eine Oxidationskammer (8) vorgeschaltet ist.
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| DE19833325243 DE3325243C2 (de) | 1983-07-13 | 1983-07-13 | Verfahren und Vorrichtung zur Verkokung von hochmolekularen Kohlenwasserstoffen |
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|---|---|
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| DE3325243C2 DE3325243C2 (de) | 1985-08-08 |
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|---|---|---|---|---|
| DE2150376B2 (de) * | 1970-10-09 | 1974-05-02 | Chiyoda Kako Kensetsu K.K., Yokohama, Kanagawa | Verfahren zur Erzeugung von Koks hoher Qualität mit nadeiförmiger Struktur |
| DE2141876C3 (de) * | 1971-08-20 | 1982-01-21 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur kontinuierlichen Verkokung stückiger Brennstoffe mit Spülgasen |
-
1983
- 1983-07-13 DE DE19833325243 patent/DE3325243C2/de not_active Expired
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3325243C2 (de) | 1985-08-08 |
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