DE3724287A1 - Vorrichtung und verfahren zum einstellbaren zufuehren von festen teilchen zu einer oder mehreren aufnahmestationen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfah­ ren zum einstellbaren Zuführen von festen Teilchen oder Fest­ stoffteilchen zu einer oder mehreren Aufnahmestationen.

Vorrichtungen und Verfahren für den Transport und die Verteilung von kleineren und größeren Mengen von schüttfähigen festen Teilchen sind bekannt.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die für das einstellbare Zuführen von festen Teilchen zu einer oder mehreren Stationen geeignet ist, und sie umfaßt einen Gleitteil, der in einem kleinen Winkel zur horizontalen Ebene in Längsrichtung angeordnet ist und der einen Boden und Be­ lüftungs- oder Fluidisierungsmittel in dem Boden oder nahe dem Boden und wenigstens eine oder mehrere Abgabeeinrichtungen aufweist, die nicht am Ende des Gleitteiles angeordnet sind und deren jede wenigstens zwei benachbarte miteinander in Verbindung stehende Behälter aufweist, deren jeder einen Boden und Fluidisierungsmittel in dem Boden oder nahe dem Boden be­ sitzt, wobei ein Behälter mit dem Gleitteil in Verbindung steht und ein Behälter eine Auslaßeinrichtung für Verbindung mit einer Aufnahmestation besitzt.

Ein Vorteil der Vorrichtung gemäß der Erfindung be­ steht darin, daß sie keine beweglichen Teile aufweist. Dies ist besonders wichtig bei Betriebsbedingungen, bei denen ein hoher Durchsatz an festen Teilchen und hohe Temperaturen vorhanden sind wodurch stark erodierende Bedingungen erzeugt sind.

Der Gleitteil der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist in einem kleinen Winkel zur horizontalen Ebene angeordnet, bei­ spielsweise in einem Winkel von 1 bis 15° und insbesondere von 5 bis 10°. Der Gleitteil ist mit entsprechenden Belüftungs­ oder Fluidisierungsmitteln versehen, beispielsweise mit einer Lochplatte oder mit einem porösen Boden, der mit einer Gaszu­ fuhrleitung verbunden ist. Die porösen Platten sind beispiels­ weise aus einem porösen gesinterten Metall oder aus einer po­ rösen keramischen Platte gebildet. Es ist jedoch möglich, stattdessen Fluidisierungsmittel zu verwenden, die aus einer Mehrzahl von Rohren oder Röhren aufgebaut sind, die mit einer großen Anzahl von Öffnungen versehen sind, um eine gute Ver­ teilung des Fluidisierungsgases zu erhalten.

Der Gleitteil ist vorzugsweise mit zwei Seitenwänden und einer Oberwand versehen, so daß der Gleitteil verschlossen und ein Verstauben verhindert ist. Wenn weiterhin die entlang des Gleitteiles bzw. der Rutsche zu transportierenden Teilchen sehr heiß sind, wird es bevorzugt, die Rutsche und die Wände mit wärmeisolierendem Material zu versehen, um Wärmeverluste zu verringern.

Die Rutsche kann an ihrem oberen Ende mit einem Ver­ teilungsbehälter verbunden sein. Von diesem Behälter, der bei­ spielsweise ein Bunker oder ein Behälter ist, der mit Fluidi­ sierungsmitteln versehen ist, die dazu geeignet sind, ein Wir­ belbett aufrechtzuerhalten, werden feste Teilchen der Rutsche zugeführt. Der Behälter ist mit einem Einlaß für die Zufuhr von festen Teilchen versehen. Falls es gewünscht wird, können zwei oder mehr parallele Rutschen verwendet werden, beispiels­ weise drei parallele Rutschen, deren jede mit dem Verteilungs­ behälter verbunden ist. Andere Mittel für die Zufuhr von fe­ sten Teilchen zu der Rutsche können ebenfalls verwendet werden, beispielsweise die Abgabeeinrichtung einer anderen Rutsche oder die Abgabeeinrichtung eines Förderers (beispielsweise eines Schneckenförderers, eines Riemenförderers, eines Becherförderers, eines Schwingförderers oder eines anderen Förderers).

Die Abgabeeinrichtung am Ende der Rutsche kann irgend­ eine bekannte Abgabeeinrichtung sein. Es ist zu verstehen, daß diese Abgabeeinrichtung ausreichende Kapazität benötigt, um Verstopfung auf der Rutsche zu verhindern. Die am Ende der Rut­ sche abgegebenen festen Teilchen können weggeführt und/oder wieder umlaufen gelassen werden. Eine gleiche Abgabeeinrichtung wie die zuvor beschriebene Abgabeeinrichtung, d.h. eine Abgabe­ einrichtung, die wenigstens zwei benachbarte miteinander in Verbindung stehende Behälter besitzt, deren jeder einen Boden und Fluidisierungsmittel aufweist, kann auch am Ende der Rutsche verwendet werden.

Eine zweckentsprechende Abgabeeinrichtung zur Verwen­ dung in der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist ein Syphon für Feststoffe, bestehend aus zwei Behältern, die mittels wenig­ stens einer Öffnung miteinander verbunden sind, wobei der erste Behälter mit der Rutsche in Verbindung steht (Fallbehälter) und wobei der zweite Behälter mit einer Auslaßeinrichtung für Ver­ bindung mit der Aufnahmestation versehen ist (Steigbehälter). Beide Behälter sind jeweils mit geeigneten Fluidisierungsmitteln versehen, beispielsweise mit einem gelochten oder einem porösen Boden, der mit einer Gaszufuhrleitung verbunden ist. Der po­ röse Boden ist beispielsweise aus einem porösen gesinterten Metall oder aus einer porösen keramischen Platte gebildet. Es ist auch möglich, Fluidisierungsmittel zu verwenden, die aus einer Mehrzahl von Röhren oder Rohren aufgebaut sind, die mit einer großen Anzahl von Öffnungen versehen sind, um gute Ver­ teilung des Fluidisierungsgases zu erhalten. Der Fluß von Feststoffen durch den Syphon hindurch basiert auf dem Druck­ unterschied zwischen den Wirbelbetten unter Betriebsbedingungen an der Öffnung, der sich aus einem Unterschied in der Betthöhe und/oder Schüttdichte zwischen den Betten ergibt. Der erste Behälter befindet sich in offener Gasverbindung mit der Rutsche und der zweite Behälter ist üblicherweise mit einem Gasauslaß an oder nahe dem Oberende des Behälters versehen.

Wenigstens eine Öffnung des Feststoffsyphons muß unter der Betthöhe des ersten Behälters unter Betriebsbedingungen lie­ gen, beispielsweise an einer Stelle entsprechend einem Drittel oder zwei Drittel des Abstandes zwischen dem Boden des Behälters und der Betthöhe in dem Behälter, jedoch ist sie vorzugsweise nahe dem Boden des ersten Behälters angeordnet. Der Boden des zweiten Behälters muß unter den Öffnungen liegen, und er liegt vorzugsweise auf der gleichen Höhe wie der erste Behälter. Die im wesentlichen vertikalen Behälter können gleiche oder unter­ schiedliche Gestalt haben, beispielsweise vollständig oder teil­ weise Zylindergestalt oder rechteckige Gestalt. Wahlweise kann ein beispielsweise sphärischer oder rechteckiger Teil ausge­ schnitten sein.

Eine bevorzugte Gestalt beider Behälter ist eine halb­ runde oder U-förmige Längsgestalt, bei welcher die beiden Enden des ersten Behälters mit den beiden Enden des zweiten Behälters verbunden sind und wobei vorzugsweise jede Verbindung wenigstens eine Öffnung besitzt. Bei dieser Ausführung ist ein eingeschlos­ senes zylindrisches Rohr gebildet, welches einen Teil der Aus­ laßeinrichtung des zweiten Behälters bilden kann. In diesem Fall sind der Steigbehälter und der Fallbehälter gleichachsig und um das Überlaufrohr angeordnet, was zu einer kompakten Konstruktion führt, durch welche mechanische Probleme bei unter hoher Temperatur ablaufenden Arbeitsvorgängen verringert sind.

Ein Behälter oder beide Behälter jeder Abgabeeinrich­ tung können in oder auf der Seite der Rutsche oder teilweise in und teilweise auf der Seite der Rutsche angeordnet sein. Die Verbindungsmittel des ersten Behälters und der Rutsche, beispiels­ weise das obere Ende des Behälters oder eine Öffnung, müssen in, nahe oder über dem Boden der Rutsche angordnet sein, um unter Betriebsbedingungen einen Fluß von Feststoffen von der Rutsche zu dem Behälter zu ermöglichen. Es wird bevorzugt, beide Be­ hälter direkt neben der Rutsche anzuordnen.

Die Auslaßeinrichtung des zweiten Behälters kann bei­ spielsweise eine einfache Öffnung oder ein Rohr sein. Eine be­ vorzugte Auslaßeinrichtung ist ein Rohr, welches durch die bei­ den Behälter in der oben beschriebenen Weise gebildet ist. Die Auslaßeinrichtung ist vorzugsweise auf der gleichen Höhe wie die Betthöhe der festen Teilchen in der Rutsche unter Betriebs­ bedingungen angeordnet.

Während des normalen Gebrauchs werden feste Teilchen der Rutsche zugeführt und Belüftungsgas oder Fluidisierungsgas wird den Belüftungs- oder Fluidisierungsmitteln der Rutsche zugeführt, wodurch Belüftung oder Fluidisierung des Bettes aus festen Teilchen auf der Rutsche bewirkt wird. Feste Teilchen werden entlang der Rutsche zur Abgabeeinrichtung verschoben und ein Teil dieser Teilchen fließt in den ersten Behälter der Abgabeeinrichtung (Fallbehälter).

Fluidisierungsgas wird den Fluidisierungsmitteln die­ ses Behälters zugeführt, um Fluidisierung der festen Teilchen in dem Behälter zu bewirken. Über die Verbindungseinrichtung fließen feste Teilchen in den zweiten Behälter (Steigbehälter). Fluidisierungsgas wird den Fluidisierungsmitteln dieses Be­ hälters zugeführt, wodurch Fluidisierung der festen Teilchen in dem Behälter bewirkt wird. Über die Auslaßeinrichtung ver­ lassen die festen Teilchen schließlich die Abgabeeinrichtung.

Einstellbare Abgabe von festen Teilchen wird erzielt durch Regeln der Menge des Fluidisierungsgases in dem ersten und in dem zweiten Behälter der Abgabeeinrichtung. Beispiels­ weise führt eine relativ niedrige Geschwindigkeit des Fluidi­ sierungsgases in dem ersten Behälter zu einer relativ hohen Dichte des Materials in diesem Behälter, wodurch ein relativ großer Teilchenfluß in dem zweiten Behälter hervorgerufen wird. Eine relativ hohe Geschwindigkeit des Fluidisierungsgases in dem zweiten Behälter führt dazu, daß die festen Teilchen rela­ tiv schnell zur Auslaßeinrichtung transportiert werden. Auf diese Weise wird eine relativ große Abgabe von festen Teilchen erhalten. Erhöhung der Gasgeschwindigkeit in dem ersten Behäl­ ter und Verringerung der Gasgeschwindigkeit in dem zweiten Be­ hälter führen zu einer Verringerung der Abgabe. Durch Auswahl richtiger Bedingungen wird sogar die Abgabe gestoppt.

Es ist zu verstehen, daß die Abgabeeinrichtung in Form eines Feststoffsyphons als Gasabdichteinrichtung wirkt, da verhindert ist, daß das Belüftungs- oder Fluidisierungsgas von der Rutsche die Auslaßeinrichtung des zweiten Behälters des Feststoffsyphons verläßt.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren für ein­ stellbares Zuführen von festen Teilchen zu einer oder mehreren Aufnahmestationen.

Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verwendung bei der Extraktion von Kohlenwasserstoffen aus einem Kohlenwasserstoff enthaltenden Substrat, wie beispielsweise Ölschiefer, Teersand oder eine bitumenhaltige Kohle, durch Erhitzen von Kohlenwasserstoff enthaltenden Substratteilchen im wesentlichen ohne Sauerstoff bei einer Temperatur von wenigstens 400°C, um ein kokstragen­ des Auslaufsubstrat und freigesetzte Kohlenwasserstoffe zu erhalten, und durch Wiedergewinnen der freigesetzten Kohlen­ wasserstoffe.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art, welches in einem Retortenbehälter ausgeführt wird, werden die Kohlenwasser­ stoff enthaltenden Substratteilchen durch eine Mehrzahl von Stufen geführt, wobei in wenigstens gewissen dieser Stufen die Kohlenwasserstoff enthaltenden Substratteilchen mit heißen fe­ sten Teilchen gemischt werden, vorzugsweise mit heißen Auslauf- Substratteilchen, um die Kohlenwasserstoff enthaltenden Sub­ stratteilchen zu erhitzen, und wobei das Gemisch in fluidisier­ tem Zustand gehalten und die freigesetzten Kohlenwasserstoffe wiedergewonnen werden.

Die heißen festen Teilchen, die verwendet werden, sind vorzugsweise heiße Auslaufsubstratteilchen, die erhalten sind durch getrennte Verbrennung der kokstragenden Auslaufsubstrat­ teilchen in einer geeigneten Verbrennungsvorrichtung.

Bei dem oben beschriebenen Verfahren und der zugehöri­ gen Vorrichtung, wozu beispielsweise verwiesen wird auf US-PS 44 39 306, werden die heißen festen Teilchen gewissen oder allen Stufen getrennt zugeführt.

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine verbesserte Vorrichtung gemäß vorstehender Beschreibung für das Zuführen der heißen festen Teilchen, die vorzugsweise heiße Aus­ laufsubstratteilchen sind, zu einem Retortenbehälter für Ex­ traktion von Kohlenwasserstoffen aus einem Kohlenwasserstoff enthaltenden Substrat.

Gewöhnlich umfaßt die Vorrichtung gemäß der Erfindung eine Mehrzahl von Abgabeeinrichtungen, die nahe der Rutsche an­ geordnet sind, wobei jede Abgabeeinrichtung sich mit der Rutsche und mit einem entsprechenden Einlaß für heiße feste Teilchen des Retortenbehälters in Verbindung befindet und wobei die Fluidi­ sierungsmittel jeder Abgabeeinrichtung mit der Einrichtung für das Zuführen von Fluidisierungsgas zu den Fluidisierungsmitteln verbunden ist.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform einer Vor­ richtung gemäß der Erfindung umfaßt eine Temperaturmeßvorrich­ tung, die in einem Abteil oder Raum in dem Retortenbehälter an­ geordnet ist, der während des normalen Betriebes ein Fließbett oder Wirbelbett aus Substratteilchen enthält, wobei die Tempe­ raturmeßvorrichtung ein Signal entsprechend der in dem Fließ­ bett oder Wirbelbett gemessenen Temperatur erzeugen kann. Diese Ausführungsform umfaßt weiterhin eine Einrichtung zum Übertragen des erhaltenen Signales zu einer Steuereinrichtung zum Steuern der Menge an Fluidisierungsgas zu den Fluidisierungsmitteln ei­ ner entsprechenden Abgabeeinrichtung derart, daß die Menge der heißen festen Teilchen, die von der Abgabeeinrichtung in den entsprechenden Einlaß des Retortenbehälters eintreten, gesteuert wird.

Mittels dieser Ausführungsform kann die Temperatur der Kohlenwasserstoff enthaltenden Substratteilchen in den verschie­ denen Abteilen oder Räumen des Retortenbehälters in extrem ein­ facher und wirksamer Weise geregelt werden.

Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren für ein­ stellbares Zuführen von heißen festen Teilchen, vorzugsweise heißen Auslaufsubstratteilchen (hot spent substrate particles) zu einem Retortenbehälter mittels der Vorrichtung gemäß der Er­ findung.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1a und 1b sind eine schematische vertikale bzw. horizon­ tale Querschnittsansicht eines Teiles einer Luftrutsche zusammen mit einer Feststoffsyphon-Abgabeeinrichtung;

Fig. 2a und 2b sind eine schematische vertikale bzw. horizon­ tale Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Abgabeeinrichtung;

Fig. 3 ist eine schematische vertikale Schnittansicht eines Retortenbehälters zusammen mit einer Vorrichtung ge­ mäß der Erfindung für das Zuführen von heißen festen Teilchen zu dem Retortenbehälter.

Fig. 4 ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene schemati­ sche vertikale Schnittansicht eines Teiles der Vor­ richtung zum Zuführen von heißen festen Teilchen zu dem Retortenbehälter.

Die Abgabeeinrichtung gemäß den Fig. 1a und 1b umfaßt eine Rutsche 52, die mit zwei benachbarten Behältern 60 und 61 verbunden ist, die über eine Öffnung 65 miteinander in Verbin­ dung stehen. Die Rutsche 52 ist mit geeigneten Belüftungs- oder Fluidisierungsmitteln versehen, beispielsweise mit einem ge­ lochten Boden oder einem porösen Boden 59, der mit einer Gas­ zufuhrleitung 58 verbunden ist. Weiterhin ist die Rutsche 52 mit zwei Seitenwänden 47 und einer Oberwand 48 versehen, so daß die Rutsche 52 geschlossen und ein Verstauben verhindert ist. Die beiden benachbarten Behälter 60 und 61 sind ebenfalls mit zweckentsprechenden Fluidisierungsmitteln versehen, bei­ spielsweise mit gelochten Böden oder porösen Böden 59, die mit Gaszufuhrleitungen 58 verbunden sind. Der Behälter 61 ist an seinem oberen Ende mit der Rutsche 52 für die Zufuhr von festen Teilchen von der Rutsche 52 zu dem Behälter 61 verbunden. Der Behälter 60 hat keine Verbindung mit der Rutsche 52, jedoch kann er über eine Öffnung 65 mit dem Behälter 61 in Verbindung stehen und er ist mit einem Abgaberohr 41 verbunden.

Die Fig. 2a und 2b zeigen eine bevorzugte Ausführungs­ form der Erfindung. Der Steigbehälter 60 zusammen mit dem Fall­ behälter 61 ist gemäß der Darstellung gleichachsig rund um das Überlaufrohr oder Abgaberohr 41 angeordnet.

Der Retortenbehälter 46 gemäß Fig. 3 umfaßt eine Anzahl von Abteilen oder Räumen 1, 2, 3, 4 und 5, die in Reihe ange­ ordnet sind und die voneinander durch Wehre 6, 7, 8 bzw. 9 ge­ trennt sind. Unter den Räumen 1, 2, 3, 4 und 5 sind entsprechen­ de Gaszufuhrkammern vorhanden, die mit den Bezugszeichen 11, 12, 13, 14 bzw. 15 bezeichnet sind. Jeder Raum 1, 2, 3, 4 und 5 ist von jeder entsprechenden Gaszufuhrkammer 11, 12, 13, 14 bzw. 15 durch je eine entsprechende Lochplatte oder poröse Platte 16, 17, 18, 19 bzw. 20 getrennt. Weiterhin ist jede Gaszufuhrkammer 11, 12, 13, 14 und 15 mit einem entsprechenden Gaseinlaß 21, 22, 23, 24 bzw. 25 versehen.

Oberhalb jedes Raumes 1, 2, 3, 4 und 5 ist ein Zyklon 26, 27, 28, 29, 30 bzw. 31 vorhanden. Weiterhin ist jeder Raum 1, 2, 3, 4 und 5 mit einem entsprechenden Einlaß 41, 42, 43, 44 bzw. 45 für die Zufuhr von heißen festen Teilchen, vorzugsweise heißen Auslaufsubstratteilchen, zu den verschiedenen Räumen 1, 2, 3, 4 bzw. 5 versehen. Diese Einlässe 41, 42, 43, 44, 45 sind jeweils mit der Vorrichtung 50 zum Zuführen der heißen festen Teilchen zu dem Retortenbehälter 46 verbunden.

Eine Seite des Retortenbehälters 46 ist mit einem Ein­ laß 32 versehen für das Zuführen von frischen Kohlenwasserstoff enthaltenden Substratteilchen, die in dem Retortenbehälter 46 behandelt werden sollen. Mit dem Bezugszeichen 35 ist ein Dampf­ stripper bezeichnet, der mit einem Auslaß 36 versehen ist.

Die Vorrichtung 50 für das Zuführen von heißen festen Teilchen, vorzugsweise heißen Auslaufsubstratteilchen, zu dem Retortenbehälter 46 wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 beschrieben.

Die Vorrichtung 50 umfaßt eine Rutsche 52, die mit einem Verteilungsbehälter 51 verbunden ist. Die Rutsche 52 ist vorzugsweise mit zwei Seitenwänden 47 und einer Oberwand 48 versehen, so daß sie geschlossen ist und ein Verstauben verhindert ist. Falls die entlang der Rutsche 52 zu transpor­ tierenden Teilchen sehr heiß sind, wird es bevorzugt, die Rutsche 52 und die Wände 47 und 48 mit wärmeisolierendem Ma­ terial zu versehen, um den Wärmeverlust zu verringern. Der Behälter 51 ist mit einem Einlaß A für das Zuführen von heißen festen Teilchen versehen. Falls es gewünscht wird, können zwei oder mehr parallele Rutschen 52 verwendet werden, beispiels­ weise drei parallele Rutschen 52, deren jede mit dem Vertei­ lungsbehälter 51 verbunden ist. Die oder jede Rutsche 52 ist oberhalb des Retortenbehälters 46 angeordnet, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, und ist mit einer Anzahl von Abgabeeinrich­ tungen 53, 54, 55 und 56 versehen. Weiterhin ist eine Abgabe­ einrichtung 57 nahe dem Verteilungsbehälter 51 vorgesehen. Die Abgabeeinrichtungen 53, 54, 55 und 56 sind von grundsätz­ lich ähnlicher Ausführung. Die Abgabeeinrichtung 57 ist eben­ falls von ähnlicher Ausführung oder von einer anderen Aus­ führung.

Die Abgabeeinrichtungen 53, 54, 55, 56 und 57 sind jeweils mit einem Einlaß 41, 42, 43, 44 bzw. 45 für die heißen festen Teilchen verbunden.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 erläu­ tert.

Aus Gründen der Einfachheit sei angenommen, daß das Kohlenwasserstoff enthaltende Substrat, welches behandelt wer­ den soll, Ölschiefer ist und daß die heißen festen Teilchen, die zum Erhitzen des Ölschiefers verwendet werden, heiße Aus­ lauf-Ölschieferteilchen sind, die von einer geeigneten Ver­ brennungsvorrichtung zum Verbrennen von kokstragenden Aus­ lauf-Ölschieferteilchen zugeführt werden.

Während des normalen Gebrauchs des Retortenbehälters 46 gemäß Fig. 3 werden frische vorerhitzte Ölschieferteilchen (einer Größe von vorzugsweise kleiner als 3 mm) über den Ein­ laß 32 dem Retortenbehälter 46 zugeführt. Gleichzeitig werden heiße Auslauf-Ölschieferteilchen über die Zufuhreinrichtung 50 zugeführt über die Einlässe 41, 42, 43, 44 und 45 zu den betreffenden Räumen 1, 2, 3 bzw. 5. Ein inertes Gas, beispiels­ weise Dampf, wird jeder Gaszufuhrkammer 11, 12, 13, 14 und 15 über den betreffenden Gaseinlaß 21, 22, 23, 24 bzw. 25 zuge­ führt. Von den verschiedenen Gaszufuhrkammern 11, 12, 13, 14 und 15 tritt der Dampf durch die betreffende Lochplatte oder poröse Platte 16, 17, 18, 19 bzw. 20 in das entsprechende Abteil bzw. den entsprechenden Raum 1, 2, 3, 4 bzw. 5 ein, so daß Fluidisierung der Masse von Ölschieferteilchen hervor­ gerufen wird, die in jedem der Räume 1 bis 5 enthalten sind.

Das Fluidisieren der Masse von Ölschieferteilchen in jedem Raum 1, 2, 3, 4 und 5 bewirkt ein intensives Mischen der Ölschieferteilchen und einen ausgezeichneten Wärmeübergang von den sehr heißen Auslauf-Ölschieferteilchen zu den frischen Ölschieferteilchen. Das Erhitzen der frischen Ölschieferteil­ chen bewirkt ein Freisetzen von Kohlenwasserstoffen aus den frischen Ölschieferteilchen. Die freigesetzten gasförmigen Kohlenwasserstoffe, die das gewünschte Produkt darstellen, werden zusammen mit Dampf über die Zyklone 26, 27, 28, 29, 30 und 31 zu einem Produktauslaß 40 geleitet, um, falls erforder­ lich, weiterbehandelt zu werden. In diesen Zyklonen werden durch die freigesetzten gasförmigen Kohlenwasserstoffe mitge­ führte Ölschieferteilchen und der Dampf abgetrennt und in die Räume 1, 2, 3, 4 und 5 zurückgeführt.

Die fluidisierten Ölschieferteilchen gelangen aus dem Raum 1 über das Wehr 6 (siehe Pfeil a) in den Raum 2, dann über das Wehr 7 (siehe Pfeil b) in den Raum 3, dann über das Wehr 8 (siehe Pfeil c) in den Raum 4, dann über das Wehr 9 (siehe Pfeil d) in den Raum 5 und schließlich von dem Raum 5 über das Wehr 10 (siehe Pfeil e) in den Dampfstripper 35. Um glatte Bewegung der Masse aus fluidisierten Ölschiefer­ teilchen aus einem Raum in den anderen zu ermöglichen, ist bei den aufeinanderfolgenden Wehren 6, 7, 8, 9 und 10 jedes Wehr niedriger als das vorangehende Wehr, wie dies in Fig. 3 dar­ gestellt ist. In dem Dampfstripper 35 werden letzte Produkt­ spuren von den Ölschieferteilchen entfernt, wonach diese Teil­ chen zum Auslaß 36 des Dampfstrippers 35 geführt werden. Die den Dampfstripper 35 verlassenden Teilchen, die eine große Menge von kokstragenden Auslauf-Ölschieferteilchen umfassen, werden einer zweckentsprechenden Verbrennungsvorrichtung zu­ geführt, um Hitze und heiße Auslauf-Ölschieferteilchen zu er­ zeugen.

Die Vorrichtung 50 für das Zuführen der heißen Aus­ lauf-Ölschieferteilchen zu dem Retortenbehälter 46 wird nach­ stehend in Verbindung mit Fig. 3 im einzelnen erläutert.

Heiße Auslauf-Ölschieferteilchen von der Verbrennungs­ vorrichtung treten in den Verteilungsbehälter 51 über den Ein­ laß A ein und gelangen zur Rutsche 52 oder, wenn eine Mehrzahl von parallelen Rutschen 52 vorhanden ist, zu allen Rutschen, die mit dem Verteilungsbehälter 51 verbunden sind. Der Winkel der Rutsche 52 oder der Rutschen 52 zur waagerechten Ebene braucht lediglich klein zu sein und beispielsweise nur 1° bis 15° und insbesondere 5° bis 10° zu betragen, da Fluidisierungs­ gas, beispielsweise Dampf, der Rutsche 52 über die Gaszufuhr­ leitung 58 und die Fluidisierungsmittel, d.h. den Lochboden oder porösen Boden 59 der Rutsche 52,zugeführt wird. Dieses Fluidisierungsgas bewirkt Fluidisierung oder Verwirbelung der heißen Auslauf-Ölschieferteilchen 62, die auf der Rutsche 52 vorhanden sind, und es bewirkt weiterhin Verschiebung die­ ser Teilchen entlang der Rutsche 52.

Die fluidisierten heißen Auslauf-Ölschieferteilchen fließen in die verschiedenen Abgabeeinrichtungen 53, 54, 55 und 56 und weiterhin fließen heiße Auslauf-Ölschieferteilchen von dem Verteilungsbehälter 51 direkt in die Abgabeeinrich­ tung 57.

Um einen gewünschten Fluß von heißen Auslauf-Ölschie­ ferteilchen aus jeder Abgabeeinrichtung 53, 54, 55, 56 und 57 in den betreffenden Einlaß 41, 42, 43, 44 bzw. 45 zu erhalten, wird Gas, beispielsweise Dampf, durch die Zufuhrleitung 58 und durch die Fluidisierungsmittel hindurch zugeführt, d.h. durch die Lochböden oder porösen Böden 59 der miteinander in Verbindung stehenden Behälter 60 und 61.

Der Massenfluß der heißen Auslauf-Ölschieferteilchen aus jedem Abzugsbehälter in den Retortenbehälter 46 kann durch die Menge an Gas, beispielsweise Dampf, gesteuert werden, die den perforierten Böden 59 der entsprechenden Abgabeeinrichtun­ gen zugeführt wird. Es ist beispielsweise möglich, in jedem Raum 1, 2, 3, 4 und 5 eine Temperaturmeßsteuerschleife einzu­ bauen, welche die Temperatur des Fließbettes oder Wirbelbettes in jedem Raum 1, 2, 3, 4 und 5 überwacht. Die erhaltenen Tem­ peratursignale können als Eingang verwendet werden, um die Menge an Gas, beispielsweise Dampf, zu steuern, die den per­ forierten Böden 59 jeder entsprechenden Abgabeeinrichtung zu­ geführt wird. Auf diese Weise kann der Fluß von heißen Aus­ lauf-Ölschieferteilchen zu jedem Raum 1, 2, 3, 4 und 5 ge­ steuert werden in Abhängigkeit von der Temperatur des Wirbel­ bettes in dem entsprechenden Raum 1, 2, 3, 4 bzw. 5.

Irgendwelche heiße Auslauf-Ölschieferteilchen, die verbleiben (siehe Pfeil B), werden beispielsweise einer Vor­ erhitzungsvorrichtung zugeführt, um frische Ölschieferteilchen vorzuerhitzen, bevor sie zum Einlaß 32 des Retortenbehälters 46 geführt werden, oder sie werden zum Verteilungsbehälter 51 zu­ rückgeführt.

Eine erste Reihe von Versuchen wurde durchgeführt mit einer Vorrichtung gemäß den Fig. 1a und 1b mit folgenden Abmessungen: Breite der Rutsche 52: 0,1 m, Länge der Behälter 60 und 61: 0,06 m, Breite der Behälter 60 und 61: 0,06 m, Höhe der Betten in den Behältern 60 und 61 während der Versuche: 0,2 m, Höhe der Öffnung 65: 0,01 m und Breite der Öffnung 65: 0,06 m.

Ein feines Kalksteinpulver mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 14 · 10^-6 m wurde über die Rutsche 52 in einer Menge von 2500 kg/h geführt. Den Fluidisierungsmitteln in dem Behälter 61 wurde Luft in einer solchen Menge zugeführt, daß die Oberflächengasgeschwindigkeit in dem Behälter 61 0,03 m/s betrug. Den Fluidisierungsmitteln in dem Behälter 61 wurde Luft in einer solchen Menge zugeführt, daß die Oberflächengasgeschwindigkeit in dem Behälter 61 im Bereich von 0,03 bis 0,15 m/s lag.

Während der Versuche wurde die Oberflächengasgeschwindigkeit in dem Behälter 61 konstant gehalten. Bei einer Oberflächengasgeschwindigkeit im Behälter 60 von 0,03 m/s wurde kein Feststofffluß beobachtet. Bei einer Oberflächengasgeschwindigkeit im Behälter 60 von 0,05 m/s betrug der Feststofffluß 200 kg/h und bei 0,15 m/s betrug der Feststofffluß 260 kg/h, was etwa 10% des Feststoffflusses auf der Rutsche 52 darstellt.

Eine zweite Reihe von Versuchen wurde ausgeführt in einer größeren Testausführung mit den nachstehenden Abmessungen: Breite der Rutsche 52: 0,18 m, Länge der Behälter 60 und 61: 0,1 m, Breite der Behälter 60 und 61: 0,2 m, Höhe der Betten in den Behältern 60 und 61 während der Versuche: 0,15 m, Höhe der Öffnung 65: 0,01 m und Breite der Öffnung 65: 0,2 m.

Ein gröberes Kalksteinpulver mit einem mittleren Durchmesser von 47 · 10^-6 m wurde in einer Menge von 7300 kg/h über die Rutsche 52 geführt. Die Oberflächengasgeschwindigkeit im Behälter 61 wurde bei 0,03 m/s gehalten, und die Oberflächengasgeschwindigkeit im Behälter 60 wurde zwischen 0,03 und 0,15 m/s geändert.

Bei einer Oberflächengasgeschwindigkeit im Behälter 60 von 0,03 m/s wurde kein Feststofffluß beobachtet. Bei einer Oberflächengeschwindigkeit im Behälter 60 von 0,05 m/s betrug der Feststofffluß 72 kg/h, für 0,1 m/s 360 kg/h und für 0,15 m/s 650 kg/h, was ungefähr 10% des Feststoffflusses auf der Rutsche 52 entspricht.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum einstellbaren Zuführen von festen Teil­ chen zu einer oder mehreren Aufnahmestationen, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Rutsche (52) vorgesehen ist, die in einem kleinen Winkel zur horizontalen Ebene in Längsrichtung angeordnet ist und einen Boden und Belüftungs- oder Fluidisierungsmittel (59) in dem Boden oder nahe dem Boden aufweist, und wenigstens eine oder mehrere Abgabeeinrichtungen vorgesehen sind, die nicht am Ende der Rutsche (52) angeordnet sind, jede dieser Abgabeeinrichtungen wenigstens zwei benach­ barte miteinander in Verbindung stehende Behälter (60, 61) auf­ weist, deren jeder einen Boden und Fluidisierungsmittel (59) in dem Boden oder nahe dem Boden aufweist, und einer (61) der Behälter mit der Rutsche (52) in Verbindung steht und der an­ dere (60) Behälter eine Auslaßeinrichtung (41) aufweist zur Verbindung mit einer Aufnahmestation.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander in Verbindung stehenden Behälter (60, 61) einen Feststoffsyphon bilden, der aus zwei Behältern (60, 61) besteht, die miteinander durch wenigstens eine Öffnung (65) verbunden sind, die vorzugsweise nahe dem Boden des ersten Behälters angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Behälter halbrunde oder U-förmige Längsbehälter sind und daß die beiden Enden des ersten Behälters mit den beiden Enden des zweiten Behälters verbunden sind und vorzugs­ weise jede Verbindung wenigstens eine Öffnung (65) aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie zum Zuführen von heißen festen Teilchen, vorzugsweise heißen Auslauf-Substratteilchen, zu einem Retorten­ behälter (46) verwendet ist für Extraktion von Kohlenwasser­ stoffen aus einem Kohlenwasserstoff enthaltenden Substrat.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rutsche (52) mit einem Verteilungsbe­ hälter (51) verbunden ist, der mit einem Einlaß (A) für feste Teilchen versehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abgabeeinrichtung nahe dem Verteilungsbehälter (51) vorgesehen ist, die mit dem Inneren des Verteilungsbehälters und mit einem entsprechenden Einlaß für heiße feste Teilchen des Retortenbehälters (46) in Verbindung steht und daß Fluidi­ sierungsmittel in der Abgabeeinrichtung und Mittel zum Zufüh­ ren von Fluidisierungsgas zu den Fluidisierungsmitteln der Ab­ gabeeinrichtung vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekenn­ zeichnet durch eine Temperaturmeßvorrichtung, die in einem Raum in dem Retortenbehälter (46), der während des normalen Betriebes ein Fließbett oder Wirbelbett aus Substratteilchen enthält, angeordnet ist und ein Signal entsprechend der in dem Fließbett oder Wirbelbett gemessenen Temperatur erzeugen kann, und durch eine Einrichtung zum Übertragen des erhaltenen Signales zu einer Steuereinrichtung, um die Menge an Fluidi­ sierungsgas, die den Fluidisierungsmitteln einer entsprechen­ den Abgabeeinrichtung zugeführt wird, derart zu steuern, daß die Menge an heißen festen Teilchen gesteuert wird, die aus dem Abzugsbehälter in den entsprechenden Einlaß des Retorten­ behälters gelangt.

8. Verfahren zum Zuführen von heißen festen Teilchen, vorzugsweise heißen Auslauf-Substratteilchen, zu einem Re­ tortenbehälter für Extraktion von Kohlenwasserstoffen aus einem Kohlenwasserstoff enthaltenden Substrat mittels der Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Rutsche heiße feste Teilchen zugeführt wer­ den, den Fluidisierungsmitteln der Rutsche Fluidisierungs­ gas zugeführt wird, das Fluidisierungsgas durch die Fluidi­ sierungsmittel hindurchtreten gelassen wird, wodurch Fluidi­ sierung des Bettes aus heißen festen Teilchen auf der Rutsche bewirkt wird, den heißen fluidisierten Teilchen ermöglicht wird, entlang der Rutsche sich zu bewegen und die Abgabeein­ richtung zu füllen, den Fluidisierungsmitteln der Abgabeein­ richtung Fluidisierungsgas zugeführt wird, es dem Fluidisie­ rungsgas ermöglicht wird, durch die Fluidisierungsmittel der Abgabeeinrichtung hindurch zu treten, und die heißen festen Teilchen veranlaßt werden, in einen entsprechenden Einlaß bzw. in entsprechende Einlässe für heiße feste Teilchen des Retor­ tenbehälters zu fließen.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur eines Wirbelbettes aus Substratteilchen in einem Raum in dem Retortenbehälter gemessen wird derart, daß ein der in dem Wirbelbett gemessenen Temperatur entspre­ chendes Signal erhalten wird, und die Menge an Fluidisierungs­ gas, die den Fluidisierungsmitteln einer entsprechenden Ab­ gabeeinrichtung zugeführt wird, in Abhängigkeit von der ge­ messenen Temperatur gesteuert wird derart, daß veranlaßt wird, daß eine Menge an heißen festen Teilchen von der Abgabeein­ richtung in den entsprechenden Einlaß des Retortenbehälters fließt, welche Menge von heißen festen Teilchen von der ge­ messenen Temperatur abhängig ist.