DE4003715A1 - High-pressure separator for hydrogenation of hydrocarbon(s) - has inner wall of the insulated pressure vessel made from spiral of rectangular tube through which coolant is passed - Google Patents

High-pressure separator for hydrogenation of hydrocarbon(s) - has inner wall of the insulated pressure vessel made from spiral of rectangular tube through which coolant is passed

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DE4003715A1 DE19904003715 DE4003715A DE4003715A1 DE 4003715 A1 DE4003715 A1 DE 4003715A1 DE 19904003715 DE19904003715 DE 19904003715 DE 4003715 A DE4003715 A DE 4003715A DE 4003715 A1 DE4003715 A1 DE 4003715A1
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Abstract

The design of a cylindrical high-pressure separator for the products of the hydrogenation of fuels is modified so that: the internal cylindrical lining of the separator pressure vessel forms the outer wall of a cyclone separator, and the central gas/vapour outlet pipe within the cyclone separator is connected to the central outlet pipe which passes through the roof or cover of the device. The device has also the following further characteristics: the internal cylindrical wall lining is made up of a spiral of rectangular tube material, this tube spiral is connected to coolant inlet and outlet pipes which pass through the roof of the pressure vessel, and the central gas/vapour outlet is similarly formed from a spiral of rectangular tube material. USE/ADVANTAGE - This invention is used in the design of a separator for separating a gas/vapour phase from a sump product in the high-pressure hydrogenating of coal, tar or mineral oils, which is located downstream of the sump-phase reactors and consists of a cylindrical vessel with an internal insulation layer and an inner lining provided with a coolant circuit. The effectiveness of the separator is increased, and the cooling of the product vapour is improved so that greater control can be exerted over the flow pattern within the separator.

Description

Die Erfindung betrifft einen Hochdruckheißabscheider zum Abscheiden einer Gas-/Dämpfephase von einem Sumpfprodukt aus einem Verfahren der Hochdruckhydrierung von Kohlen, Teeren, Mineralölen, deren Destillations- und Extraktionsprodukten oder ähnlichen kohlenstoffhaltigen Einsatzprodukten, der den Sumpfphasereaktoren der Hochdruckhydrierung nachge­ schaltet ist, aufgebaut aus einem zylindrischen Druckbe­ hälter mit oberem und unterem Deckel bzw. Boden, einer innen­ anliegenden Wärmedämmung, einem zylindrischen Wandeinsatz, der ggf. im unteren Teil konisch zulaufen kann, mit Stutzen für Eintritt der aufzutrennenden Produkte, Kopfprodukt­ austritt, Sumpfproduktaustritt am Boden des Heißabscheiders und einem im Wandeinsatz vorgesehenen Kühlkreislauf für in­ direkte Kühlung.The invention relates to a high-pressure hot separator for Separation of a gas / vapor phase from a bottom product a process of high pressure hydrogenation of coal, tars, Mineral oils, their distillation and extraction products or similar carbonaceous feedstocks, the nachge the sump phase reactors of high pressure hydrogenation is switched, constructed from a cylindrical Druckbe container with top and bottom lid or bottom, one inside adjacent thermal insulation, a cylindrical wall insert, which may be tapered in the lower part, with sockets for entry of the products to be separated, top product emerges, bottom product outlet at the bottom of the hot separator and a cooling circuit for in direct cooling.

Es ist bekannt, zur Vermeidung von Absetzungen und Ver­ kokungen in den Heißabscheidern der Hochdruckhydrierung die Innenwände zwecks Abkühlung auf indirektem Weg durch Kreis­ laufgase mittels Schlangenrohren zu kühlen, um dadurch Kondensationswirkung und Spülung an der Innenwand des Abscheiders zu erreichen (vgl. DE-PS 8 85 398).It is known to avoid settling and ver Coking in the high pressure hydrogenation hot separators Internal walls for cooling indirectly through a circle to cool running gases by means of snake pipes in order to Condensation and flushing on the inside wall of the To achieve separator (see. DE-PS 8 85 398).

Heißabscheider wie sie beispielsweise bei Anlagen zur verflüssigenden Kohlehydrierung eingesetzt werden, bestehen aus druckfesten Behältern, welche durch Rohrschlangen gekühlte Einsätze enthalten, um die Abscheidung zu erleichtern und zu verhindern, daß an der heißen Ab­ scheiderwand die abgeschiedenen, nicht flüchtigen Stoffe verkoken. Der untere gekühlte Einsatz ist üblicherweise als Trichter ausgebildet, durch den die nicht flüchtigen Anteile abgeführt werden. Im praktischen Betrieb hat sich gezeigt, daß trotz der Kühlung des unteren Einsatzes durch Rohr­ schlangen häufig durch Verkokung Störungen auftreten, die unregelmäßigen Gang des Abscheiders und sogar Betriebsunter­ brechungen herbeiführen. Zur Beseitigung dieser Schwierig­ keiten wurde vorgeschlagen, den Heißabscheider in seinem unteren Teil mit einem doppelwandigen trichterförmigen Einsatz auszurüsten, durch dessen innere, mit zahlreichen Bohrungen versehene Wandung Wasserstoff, der zwischen der äußeren und der inneren Wandung zugeführt wird, in den Heißabscheider eingeleitet wird.Hot separators such as those used in systems for liquefying coal hydrogenation are used from pressure-resistant containers, which are connected by coils Chilled inserts included to help deposit facilitate and prevent that from the hot Ab the separated, non-volatile substances coke. The lower cooled insert is usually called Funnel formed through which the non-volatile components  be dissipated. Practical operation has shown that despite the cooling of the lower insert by tube often snaked due to coking disorders that occur irregular gait of the separator and even operational sub cause refractions. To eliminate this difficult has been proposed to use the hot separator in its lower part with a double-walled funnel-shaped Equip use, through its inner, with numerous Drilled wall hydrogen, which between the outer and inner wall is fed into the Hot separator is initiated.

Zur besseren Kontrolle der Temperaturen mittels getrennter Kühlkreisläufe des in einem konischen Einsatz befindlichen Sumpfproduktes und der in einem zylindrischen Einsatz befindlichen Gas-/Dämpfephase wobei die beiden Einsätze durch einen konischen Schuß oder ein Blechelement mitein­ ander verbunden sind, ist vorgeschlagen worden, die Kühl­ rohre zur indirekten Kühlung des Heißabscheiderinhalts in Form eines Verbundsystems aus einem Vierkanthohlprofil mit einer zylindrischen Bohrung in umlaufenden miteinander verschweißten Windungen in Form eines konischen und eines zylindrischen Wandeinsatzes auszubilden (vgl. DE-OS 36 03 971).For better control of the temperatures by means of separate Cooling circuits of the conical insert Bottom product and that in a cylindrical insert gas / vapor phase being the two inserts by a conical shot or a sheet metal element other, it has been proposed to cool tubes for indirect cooling of the hot separator content in Form of a composite system from a square hollow profile with a cylindrical hole in circumferential with each other welded turns in the form of a conical and one training cylindrical wall insert (see. DE-OS 36 03 971).

Hierdurch können die Temperaturen des Sumpfproduktes und der Gas-/Dämpfephase auf den zur Begrenzung chemischer Nachreaktionen im Heißabscheider erforderlichen, ggf. unterschiedlichen Werten gehalten werden.As a result, the temperatures of the bottom product and the gas / vapor phase to limit chemical Post-reactions in the hot separator required, if necessary different values are kept.

Der Einsatz eines Zyklonabscheiders ist in einem Verfahren zur Herstellung von aschearmen festen und flüssigen Kohlen­ wasserstoff-Brennstoffen aus aschehaltiger Kohle durch Behandlung mit einem wasserstoffübertragenden Lösungsmittel in einem Sumpfphasesystem unter erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur zur Abtrennung von unumgesetzter Kohle sowie von aschehaltigen Bestandteilen beschrieben worden (vgl. DE-OS 24 29 089). Hierbei befindet sich der Zyklonabscheider am Kopf des Lösegefäßes und aufstromseitig von einem als Abtriebskammer bezeichneten Heißabscheider.The use of a cyclone separator is in one process for the production of low-ash solid and liquid coals hydrogen fuels from ashy coal  Treatment with a hydrogen transfer solvent in a sump phase system under increased pressure and elevated Temperature for the separation of unreacted coal as well as ash-containing components have been described (cf. DE-OS 24 29 089). Here is the cyclone separator at the top of the dissolving vessel and upstream from an as Output chamber designated hot separator.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Abscheidefähigkeit der bekannten Heißabscheiderkonstruktionen zu verbessern. So wurden in einem Verfahren zur Herstellung von Flüssigkraftstoffen durch kalatytische Druckhydrierung in einer Sumpfphasenhydrierung schwerer Öle oder Ölrückstände und einer direkt angekoppelten Gasphasenhydrierung mindestens zwei hintereinandergeschaltete Heißabscheider eingesetzt (vgl. CA-PS 5 44 673).An object of the present invention is that Separation ability of the known hot separator constructions to improve. So were in a manufacturing process of liquid fuels through calatytic pressure hydrogenation in a sump phase hydrogenation of heavy oils or oil residues and a directly coupled gas phase hydrogenation at least two hot separators connected in series (see CA-PS 5 44 673).

Eine weitere Aufgabe besteht darin, die Kühlung der Produkt­ dämpfe insbesondere im Eintrittsraum des Heißabscheiders zu verbessern. Die im angegebenen Stand der Technik beschriebe­ nen Hochdruckheißabscheider sind so ausgelegt, daß der Produkteintritt durch den oberen Deckel oder auch zentral gerichtet durch die Wandung des Hochdruckbehälters erfolgte, jedoch nicht mit tangentialer Einströmung. Mit diesen Konstruktionen ist eine optimierte Abscheidefunktion nicht erzielbar, da angenommen wird, daß die Abscheidung durch eine Laminarisierung der Strömung der Gas-/Dämpfephase verbessert werden kann, die Strömungsbedingungen in den Heißabscheidern nach dem Stand der Technik aber nicht aus­ reichend kontrolliert verlaufen. Another task is cooling the product steam especially in the inlet area of the hot separator improve. The described in the state of the art NEN high-pressure hot separators are designed so that the Product entry through the top cover or also centrally directed through the wall of the high-pressure container, but not with tangential inflow. With these Constructions is not an optimized separation function achievable, since it is assumed that the deposition by a laminarization of the flow of the gas / vapor phase can improve the flow conditions in the However, hot separators according to the state of the art are not sufficient are sufficiently controlled.  

Bei sehr großen Produktdurchsätzen müssen zur Erzielung von ausreichenden Abscheideergebnissen sehr große Behälterdurch­ messer gewählt werden, die nach dem Stand der Technik im unteren Sumpfstandregelbereich wegen der geforderten besseren Regelbarkeit auf einen kleinen Durchmesser einzuziehen waren. Dies bedingte die komplizierten und zwangsläufig teuren konischen unteren Behältereinsätze.In the case of very large product throughputs, in order to achieve sufficient separation results from very large containers knives are selected, which according to the state of the art in lower sump level control range because of the required better controllability on a small diameter had to be moved in. This caused the complicated and inevitably expensive conical lower container inserts.

Ein weiteres Problem war die Bereitstellung der erforder­ lichen Kühlfläche zur Abkühlung der abgeschiedenen Flüssig­ phase im Behältersumpf auf die prozeßtechnisch erforderliche Temperatur, um Verkokungsgefahr zu vermeiden. Dies ist besonders bei Großanlagen ein Problem, da das Flüssigkeits­ volumen etwa mit der dritten Potenz eines hypothetischen Behälterradius, die bereitstellbare Kühlfläche aber nur etwa mit der zweiten Potenz dieses Parameters zunimmt.Another problem was the provision of the required Liche cooling surface for cooling the separated liquid phase in the container sump to the process technology required Temperature to avoid the risk of coking. This is a problem especially in large systems because the liquid volume with the third power of a hypothetical Container radius, but the available cooling surface only about increases with the second power of this parameter.

Diese Aufgaben werden bei einem Hochdruckheißabscheider der eingangs angegebenen Art dadurch gelöst, daß der Wandeinsatz als Außenwandung eines Zyklonseparators ausgeführt ist und daß das Zentralrohr des Zyklonseparators zur Ableitung der Gas-/Dämpfephase an den zentralen, durch den Behälterdeckel geführten Kanal zur Ableitung der Gas-/Dämpfephase anschließt In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Hochdruck­ heißabscheiders ist das als vertikaler zylindrischer Wand­ einsatz ausgebildete Verbundsystem aus spiralförmig aufge­ wickelten miteinander verschweißten Vierkanthohlprofilen aufgebaut, wodurch eine Kühlfunktion bei Beaufschlagen mit einem Kühlmittel ermöglicht wird. Gleichzeitig dient der Wandeinsatz als Außenwandung des Zyklonseparators. These tasks are carried out in a high-pressure hot separator initially specified type solved in that the wall insert is designed as the outer wall of a cyclone separator and that the central tube of the cyclone separator to derive the Gas / vapor phase on the central one, through the container lid guided channel for discharging the gas / vapor phase In a particularly preferred embodiment of the high pressure hot separator is a vertical cylindrical wall Use trained composite system made up of spirals wrapped square hollow sections welded together built up, whereby a cooling function when loaded with a coolant is made possible. At the same time, the Wall insert as outer wall of the cyclone separator.  

Der Zyklonseparator wird vorzugsweise tangential mittels entsprechend angeordneter Eintrittsrohre mit dem aufzu­ trennenden Produktstrom beaufschlagt.The cyclone separator is preferably tangential correspondingly arranged inlet pipes with the opening separating product stream.

Nach oben hin ist der Zyklonseparator durch den Behälter­ deckel des Druckbehälters abgeschlossen, durch welchen zentral die Ableitung der Gas-/Dämpfephase geführt wird. Die Ableitung wird durch den direkten Anschluß des an dem Behälterdeckel befestigten Zentralrohres bewirkt. Das Zentralrohr ist soweit nach unten geführt, daß seine untere Öffnung in einem Abstand unterhalb der tangentialen Einleitung des Produktstromes angeordnet ist. Hierdurch wird der Eingangsproduktstrom daran gehindert, auf kurzem Wege durch die Abführung für die Gas-/Dämpfephase im Behälterdeckel abzuziehen.The cyclone separator is up through the container Lid of the pressure vessel completed, through which the derivation of the gas / vapor phase is carried out centrally. The derivation is made by the direct connection of the to the Container lid attached central tube causes. The Central tube is led down so far that its lower opening at a distance below the tangential Initiation of the product stream is arranged. Hereby the input product flow is prevented from going on for short Paths through the discharge for the gas / vapor phase in Pull off the container lid.

Das Zentralrohr des Zyklonseparators ist vorzugsweise in Form eines aus spiralförmig aufgewickelten und miteinander verschweißten Vierkanthohlprofilen aufgebauten Verbund­ systems ausgeführt, wobei auch eine doppelte Wicklung wie in der Figur der Zeichnung ausgeführt, für eine verbesserte Kühlwirkung zweckmäßig sein kann.The central tube of the cyclone separator is preferably in Form one from spirally wound and together welded composite square hollow sections systems, whereby also a double winding like executed in the figure of the drawing for an improved Cooling effect can be useful.

Sowohl der als Verbundsystem ausgebildete Wandeinsatz als auch das Zentralrohr des Zyklonseparators sind mittels durch den Druckbehälter bzw. den Deckel des Druckbehälters geführte Leitungen für Kühlmittelzu- und -abfuhr Bestandteil vorzugsweise mindestens zweier getrennter Kühlkreisläufe.Both the wall insert designed as a composite system and the central tube of the cyclone separator are also through the pressure vessel or the lid of the pressure vessel Guided lines for coolant supply and removal part preferably at least two separate cooling circuits.

Durch die üblichen Meß- und Regeleinrichtungen wird u. a. ein Flüssigkeitsstand in dem Hochdruckheißabscheider ge­ halten, aus welchem mittels der am Boden des Druckbehälters vorgesehenen Produktabzugsleitung Sumpfprodukt zur weiteren Aufarbeitung und Entspannung abgezogen werden kann. By the usual measuring and control devices u. a. a liquid level in the high pressure hot separator hold from which by means of the bottom of the pressure vessel provided product withdrawal line sump product for further Workup and relaxation can be deducted.  

Entsprechend den Erfordernissen der Hochdrucktechnik ist es zweckmäßig, den Druckbehälter des Hochdruckheißabscheiders mit verstärkten Flanschansatzzonen zur Aufnahme der Durch­ führungen für die Produkt-, Kühl- und Meß- und Regelleitungen vorzusehen.It is according to the requirements of high pressure technology expedient, the pressure vessel of the high-pressure hot separator with reinforced flange attachment zones to accommodate the through guides for the product, cooling and measuring and control lines to provide.

Es ist bevorzugt, die Produkteintrittsrohre so anzuordnen, daß der Eingangsproduktstrom tangential in den oberen Teil des aus dem vertikalen zylindrischen Wandeinsatz gebildeten Zyklonseparators geführt wird.It is preferred to arrange the product entry pipes so that that the input product flow tangential to the upper part of the formed from the vertical cylindrical wall insert Cyclone separators is performed.

Zur Aufrechterhaltung eines ausreichenden Wasserstoffpartial­ druckes in dem im unteren Abscheiderteil befindlichen Flüssigkeitsstand des Sumpfproduktes wird zweckmäßig eine direkte Einleitung wasserstoffhaltiger Gase, beispielsweise durch feinperforierte Ringleitungen oder dgl. vorgesehen.To maintain a sufficient hydrogen partial pressure in the in the lower part of the separator Liquid level of the bottom product is expediently one direct introduction of hydrogenous gases, for example provided by finely perforated ring lines or the like.

Bei zentraler (radialer) Anordnung des Produkteintrittsrohres in den Zyklonseparator durch die verstärkte Flanschansatz­ zone des Hochdruckbehälters und durch den die äußere Wandung des Zyklonseparators bildenden Wandeinsatz hindurch ist eine Umlenkung des Produktstroms in eine tangentiale Strömungs­ richtung beispielsweise mittels gepanzerter Umlenktaschen o. dgl. zweckmäßig.With a central (radial) arrangement of the product inlet pipe into the cyclone separator through the reinforced flange shoulder zone of the high pressure container and through which the outer wall of the cyclone separator forming wall insert is one Redirection of the product flow into a tangential flow direction, for example, using armored deflection pockets expedient.

Demgemäß ist nach einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung das Produkteintrittsrohr A1 zentral durch die verstärkte Flanschansatzzone des Hochdruckbehälters (HD) geführt, wobei eine Umlenktasche (UT) das aufzutrennende fluide Mehrphasengemisch in eine tangentiale Strömungsrichtung umlenkt. Accordingly, according to a further expedient embodiment, the product inlet tube A 1 is guided centrally through the reinforced flange attachment zone of the high-pressure container (HD), a deflection pocket (UT) deflecting the fluid multi-phase mixture to be separated into a tangential flow direction.

Durch die angegebenen Maßnahmen kann ein Hochdruckheiß­ abscheider so ausgelegt werden, daß auch bei Durchsätzen in der Größenordnung von 10 bis 100 t/h der innere Behälter­ durchmesser minimiert werden kann, der Hochdruckbehälter eine durchgehende Zylinderform behält und ein Maximum an Kühlfläche untergebracht werden kann. Durch den Verzicht auf eine konisch nach unten zulaufende Ausführung des unteren Wandeinsatzes für das flüssige Heißabscheidersumpfprodukt wird fertigungstechnisch eine wesentliche Vereinfachung realisiert.The specified measures can be a high pressure hot separators are designed so that even with throughputs in of the order of 10 to 100 t / h the inner container diameter can be minimized, the high pressure tank maintains a continuous cylindrical shape and maximum Cooling surface can be accommodated. By doing without a tapered version of the lower one Wall insert for the liquid hot separator sump product becomes a significant simplification in terms of production technology realized.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nachfolgend anhand der Fig. 1 der Zeichnung weiter erläutert, ohne daß die Erfindung auf diese spezielle Ausführungsform beschränkt sein soll.An embodiment of a device according to the invention is explained below with reference to FIG. 1 of the drawing, without the invention being restricted to this specific embodiment.

Der Produkteintritt erfolgt durch die Produkteintritts­ rohre A1 und A2 tangential in den oberen Gas-/Dämpfe­ raum des Abscheiders. Die Wandung des Hochdruckgefäßes in der Eintrittszone ist als verstärkte Flanschansatzzone ausgebildet. Der Hochdruckmantel (BM) ist mit der bei Hochtemperaturprozessen üblichen Wärmedämmung (WD) ausgestattet. Der Hochdruckmantel ist als zylindrisches Gefäß mit einer verstärkten Flanschansatzzone im oberen Bereich und einer ebensolchen Zone im unteren Bereich ausgebildet.The product enters through the product inlet pipes A 1 and A 2 tangentially into the upper gas / vapor space of the separator. The wall of the high-pressure vessel in the entry zone is designed as a reinforced flange attachment zone. The high pressure jacket (BM) is equipped with the usual thermal insulation (WD) for high temperature processes. The high-pressure jacket is designed as a cylindrical vessel with a reinforced flange attachment zone in the upper area and a similar zone in the lower area.

Im oberen Bereich ist der Hochdruckmantel durch einen oberen als Flansch mit einer Hochdruckdichtung ausge­ bildeten flachen Deckel abgeschlossen und im unteren Bereich ist über eine Flanschwerbindung und ein Hoch­ druckdichtelement ein konischer Boden (UH) angeflanscht. In the upper area the high pressure jacket is through one out as a flange with a high pressure seal formed flat lid completed and in the lower Area is about a flange weave and high flanged a conical bottom (UH).  

Oberer Deckel und unterer konischer Boden sind mit Durchführungen für Produktabfuhr, Kühlmittelzu- und -ableitungen sowie Durchführungen für die Direkteinleitung von molekularen Wasserstoff enthaltenden Gasen am Behälterboden ausgerüstet.Upper lid and lower conical bottom are with Feedthroughs for product removal, coolant supply and leads and bushings for the Direct introduction of molecular hydrogen containing Gases equipped on the tank bottom.

In dem Hochdruckbehälter (BM) ist auf volle zylindrische Länge ein aus quadratischen Hohlprofilen zusammenge­ schweißtes Kühlsystem (KS1) als Wandeinzug so einge­ zogen, daß die Wärmedämmung (WD) zwischen dem Hochdruck­ mantel (BM) und dem Wandeinzugssystem (KS1) angeordnet ist. Die Zu- und Ableitungen für das Kühlmedium sind mit den Bezugszeichen (D1) und (D2) kenntlich gemacht. Sie sind nach den gebräuchlichen Deckeldurchführungsmethoden bei Hochdruckgefäßen ausgelegt.In the high-pressure container (BM) is a full cylindrical length a welded together from square hollow sections cooling system (KS 1 ) as a wall feed so that the thermal insulation (WD) between the high pressure jacket (BM) and the wall feed system (KS 1 ) is arranged . The supply and discharge lines for the cooling medium are identified by the reference numerals (D 1 ) and (D 2 ). They are designed according to the usual lid opening methods for high pressure vessels.

Am oberen Deckel (OD) ist das Innenrohr des Zyklon­ separators zur Ableitung der Gas-/Dämpfephase als weiteres Kühlsystem (KS2) mit den Anschlußstutzen (E1) und (E2) ausgebildet.On the upper cover (OD), the inner tube of the cyclone separator is designed as a further cooling system (KS 2 ) with the connecting pieces (E 1 ) and (E 2 ) to discharge the gas / vapor phase.

Bei dem vorliegenden erfindungsgemäßen Zyklonabscheider kann bei einer derartigen Vorrichtung erstmals ein definiertes Strömungsprofil angenommen werden und es kann von einem abschätzbaren Abscheideeffekt ausgegangen werden. Insbesondere ist der Wärmeübergang für die Kühlung der Gas-/Dämpfphase entscheidend dadurch verbessert, daß der Wärmewiderstand im Inneren des Zyklonabscheiders, das der Gasseite eines Kondensators entspricht, gegenüber den Ausführungen nach dem Stand der Technik stark herabgesetzt ist. Dies ist insbesondere auch durch eine gegenüber den bekannten Ausführungen wesentlich erhöhte Geschwindigkeit der Gas-/Dämpfephase erreicht.In the present cyclone separator according to the invention in such a device for the first time a defined Flow profile can be adopted and it can be from a predictable separation effect can be assumed. In particular, the heat transfer for cooling the Gas / steam phase significantly improved in that the Thermal resistance inside the cyclone separator that the Gas side of a capacitor corresponds to the Versions according to the state of the art greatly reduced is. This is particularly due to the known versions significantly increased speed reached the gas / vapor phase.

Claims (11)

1. Hochdruckheißabscheider zum Abscheiden einer Gas-/Dämpfe­ phase von einem Sumpfprodukt aus einem Verfahren der Hoch­ druckhydrierung von Kohlen, Teeren, Mineralölen, deren Destillations- und Extraktionsprodukten oder ähnlichen kohlenstoffhaltigen Einsatzprodukten, der den Sumpf­ phasereaktoren der Hochdruckhydrierung nachgeschaltet ist, aufgebaut aus einem zylindrischen Druckbehälter mit oberem und unterem Deckel bzw. Boden, einer innenanliegenden Wärmedämmung, einem zylindrischen Wandeinsatz, der ggf. im unteren Teil konisch zulaufen kann mit Stutzen für Ein­ tritt der aufzutrennenden Produkte, Kopfproduktaustritt, Sumpfproduktaustritt am Boden des Heißabscheiders und einem im Wandeinsatz vorgesehenen Kühlkreislauf für indirekte Kühlung, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
  • a) der Wandeinsatz ist als Außenwandung eines Zyklonsepa­ rators ausgeführt und
  • b) das Zentralrohr des Zyklonseparators zur Ableitung der Gas-/Dämpfephase schließt an den zentralen, durch den Behälterdeckel geführten Kanal zur Ableitung der Gas-/ Dämpfephase an.
1. High-pressure hot separator for separating a gas / vapor phase from a bottom product from a process of high-pressure hydrogenation of coal, tars, mineral oils, their distillation and extraction products or similar carbon-containing feedstocks, which is connected downstream of the bottom phase reactors of high-pressure hydrogenation, built up from a cylindrical one Pressure vessel with top and bottom lid or bottom, internal thermal insulation, a cylindrical wall insert, which may be tapered in the lower part with sockets for entry of the products to be separated, top product outlet, bottom product outlet on the bottom of the hot separator and a cooling circuit provided in the wall insert for indirect cooling, characterized by the following features:
  • a) the wall insert is designed as an outer wall of a cyclone separator and
  • b) the central tube of the cyclone separator for the discharge of the gas / vapor phase connects to the central channel for the discharge of the gas / vapor phase which is led through the container lid.
2. Hochdruckheißabscheider nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
  • a) ein aus spiralförmig aufgewickelten Vierkanthohl­ profilen aufgebautes Verbundsystem dient als verti­ kaler zylindrischer Wandeinsatz und gleichzeitig als Außenwandung des Zyklonseparators,
  • b) der aus spiralförmig aufgewickelten Vierkanthohl­ profilen als Verbundsystem aufgebaute Wandeinsatz ist mittels durch den Deckel des Druckbehälters bzw. den Druckbehälter geführte Leitungen für Kühlmittelzu­ und -abfuhr Bestandteil eines Kühlkreislaufes und
  • c) durch den Behälterdeckel ist zentral die Ableitung der Gas-/Dämpfephase geführt, die sich als Zentralrohr des Zyklonseparators über die Einmündung der Einleitung des Produktstroms unten hinaus in Form eines aus spiral­ förmig aufgewickelten und verschweißten Vierkant­ hohlprofilen aufgebauten Verbundsystems fortsetzt.
2. High-pressure hot separator according to claim 1, characterized by the following features:
  • a) a composite system constructed from spirally wound square hollow sections serves as a vertical cylindrical wall insert and at the same time as the outer wall of the cyclone separator,
  • b) the wall insert constructed from spirally wound square hollow sections as a composite system is part of a cooling circuit and by means of lines for coolant supply and discharge through the cover of the pressure container or the pressure container
  • c) through the container lid, the derivation of the gas / vapor phase is guided, which continues as the central tube of the cyclone separator via the confluence of the introduction of the product flow below in the form of a composite system constructed from spirally wound and welded square hollow sections.
3. Hochdruckheißabscheider nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine verstärkte obere und untere Flanschansatzzone.3. High-pressure hot separator according to claim 1, characterized through a reinforced upper and lower flange attachment zone. 4. Hochdruckheißabscheider nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine verstärkte obere Flanschansatzzone, durch die ein oder mehrere Produkteintrittskanäle tangential in den oberen Teil des aus dem vertikalen zylindrischen Wandeinsatz gebildeten Zyklonseparators einmünden.4. High-pressure hot separator according to claim 1, characterized through a reinforced upper flange attachment zone, through which one or more product entry channels tangential in the upper part of the from the vertical cylindrical The cyclone separator formed by the wall insert. 5. Hochdruckheißabscheider nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein oder mehrere Produkteintrittskanäle, die in radialer Richtung in den oberen Teil des aus dem verti­ kalen zylindrischen Wandeinsatz gebildeten Zyklon­ separators einmünden. 5. High-pressure hot separator according to claim 1, characterized through one or more product entry channels that are in radial direction in the upper part of the verti kalen cylindrical wall insert formed cyclone open separators.   6. Hochdruckheißabscheider nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine im unteren Abscheiderteil vorgesehene fein­ perforierte Ringleitung zur direkten Einleitung wasser­ stoffhaltiger Gase in den Flüssigkeitsstand des Sumpf­ produkts.6. High-pressure hot separator according to claim 1, characterized by a fine provided in the lower part of the separator perforated ring line for direct water inlet gases in the liquid level of the sump product. 7. Hochdruckheißabscheider nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine oder mehrere tangentiale Einmündungen des Produktstroms aus der Sumpfphasereaktion in den Zyklon­ separator.7. High-pressure hot separator according to claim 1, characterized through one or more tangential junctions of the Product stream from the bottom phase reaction in the cyclone separator. 8. Hochdruckheißabscheider nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einmündung des Produktstroms aus der Sumpf­ phasereaktion in radialer Richtung in den Zyklonseparator mit einer Umlenkung des Produktstroms in eine tangentiale Richtung mittels Umlenktasche(n) oder dgl.8. High-pressure hot separator according to claim 1, characterized through a confluence of the product stream from the sump phase reaction in the radial direction in the cyclone separator with a diversion of the product flow into a tangential one Direction by means of a deflection pocket (s) or the like 9. Hochdruckheißabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Zyklonseparator nach oben durch den Behälterdeckel des Druckbehälters abgeschlossen ist.9. High-pressure hot separator according to claim 1, characterized records that the cyclone separator upwards through the Container lid of the pressure vessel is complete. 10. Hochdruchheißabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Leitungen bzw. Kanäle für die Kühl­ mittelzu- und -ableitung für das Zentralrohr des Zyklon­ separators durch den oberen Deckel des Druckbehälters geführt sind. 10. High pressure separator according to claim 1, characterized records that the lines or channels for the cooling central inlet and outlet for the central tube of the cyclone separators through the top lid of the pressure vessel are led.   11. Hochdruckheißabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der vertikale zylindrische Wandeinsatz vor Erreichen des unteren Bodens des Druckbehälters mittels eines konischen Blechelements in den zentralen Kanal für den Flüssigproduktabzug im Boden des Druckbehälters führt.11. High-pressure hot separator according to claim 1, characterized records that the vertical cylindrical wall insert before Reach the bottom of the pressure vessel using of a conical sheet metal element in the central channel for leads the liquid product drain in the bottom of the pressure vessel.
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