DE568313C - Vorrichtung zum kontinuierlichen Destillieren und Spalten von Erdoelen und Teeren - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum kontinuierlichen Destillieren und Spalten von Erdölen und Teeren Gegenstand der Erfindung ist ein Reaktionsgefäß zum kontinuierlichen Destillieren oder Spalten von Teeren und ölen. Der Arbeitsvorgang in diesem wird unter Benutzung eines Metallbades als Wärmeüberträger durchgeführt, wobei sehr hohe Temperaturen (40o bis 55o °) Verwendung finden. Werden derartige Gefäße von außen beheizt, so muß die Wandungstemperatur noch wesentlich höher sein, wodurch die Wandungen starker Beanspruchung unterliegen und die Gefahr besteht, daß etwa an die Wandung gelangendes Öl völlig in Koks und Gas aufgespalten wird. Diese Nachteile sollen gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch verringert werden, daß die wärmeabgebende Seite der Heizflächen die Strömung des wärmeaufnehmenden Mediums nicht unterbrechende, wärmeleitende Rillen besitzt, die nach innen durch eine Abdeckung abgeschlossen sind. Hierdurch ,wird erreicht, daß die Wandungstemperatur herabgesetzt und die Wärmeübertragung von der Wandung auf die Metallschmelze verbessert wird. Der hierdurch erreichte Zweck ist ein doppelter, denn erstens bekommen die Gefäße eine längere Lebensdauer und zweitens ist die Verkokungsgefahr beseitigt für den Fall, daß doch öl direkt mit der Wandung in Berührung kommt.
• Es sind nun verschiedene Einrichtungen bekannt, die bei Destillationsgefäßen die wärmeabgebende Fläche vergrößern sollen. Eine derartige Vorrichtung besitzt im Innern Überfallringe, über die der zu behandelnde Roh-Stoff in Kaskaden herabstürzt. Diese Ringe dienen nur zur Sammlung der Flüssigkeit, nicht jedoch zur Heizflächenvergrößerung im Sinne der vorliegenden Erfindung, da sie nur teilweise Wärme an die Flüssigkeit abzugeben in der Lage sind. Es handelt sich bei dieser Vorrichtung auch um Vorsprünge, die die Strömung des wärmeaufnehmenden Mediums aufhalten und unterbrechen.
• Bei Metallbadverfahren, d. h. solchen Verfahren, bei denen die Wärme nur indirekt durch ein flüssiges Metallbad auf das öl übertragen wird, gibt es bereits Einrichtungen, die eine Vergrößerung der wärmeabgebenden Fläche durch Einlagern von festen, verteilend wirkenden Körpern in die Schmelze erreichen wollen. Diese Verfahren haben den Nachteil, daß erstens die Wärmeabgabe nicht verbessert wird, da die Metallschmelze, die vollkommen homogen an der Wandung anliegt, die Wärme besser überträgt als nur lose anliegende Drahtringe u. dgl., zweitens die verteilend wirkenden Körper die Strömungsrichtung des aufsteigenden ölmetallgemisches dauernd unterbrechen und so das öl z-,vangsläufig gegen die Eisenwandung des Gefäßes führen. Der Vorteil der Metallbadverfahren, nämlich die indirekte Wärmeübertragung, wird hierdurch zum großen Teil zunichte gemacht.
• Es gibt ferner Verfahren, bei denen das Metallbad nicht in der Hauptsache der Wärmeübertragung, sondern der Abdichtung des von den ölen durchströmten Apparateteiles dient. Bei diesen Verfahren wird das 01 nicht in feinsten Teilchen durch das Metallbad gedrückt, sondern es strömt nur über seine Oberfläche und empfängt den Hauptteil der Wärme von den umliegenden Eisenwandungen direkt.
• Bei der Führung des wärmeübertragenden Mediums gemäß vorliegender Vorrichtung läßt sich erreichen, daß an die Gefäßwandungen nur das flüssige Metall gelangen kann. Hierzu wird zweckmäßig eine rotierende Bewegung des gesamten flüssigen Inhalts herbeigeführt, wodurch infolge des höheren spezifischen Gewichtes des Metalles dieses infolge der Zentrifugalkraft nach außen drängt, während das spezifisch leichtere öl nur im Innern des Gefäßes innerhalb der Metallschmelze in Spiralen hochsteigen kann.
• Die in vorliegender Vorrichtung verwendeten, in der Gefäßwandung liegenden Umlaufkanäle nehmen nur das flüssige Metall auf und geben die Wärme an dasselbe ab. Durch diese Wärmeabgabe sind die ins Innere des Gefäßes hereinragenden Vorsprünge so weit gekühlt, daß eine Berührung des öles mit diesen Vorsprüngen keine Koksbildung mehr zur Folge haben kann. Zur Erzielung einer abwärts gerichteten Strömung innerhalb der Umlaufkanäle sind dieselben teilweise abgedeckt, so daß die Saugwirkung der unten angebrachten Einspritzdüsen wirksam werden kann. Die Umlaufbewegung kann erfindungsgemäß noch dadurch beschleunigt werden, daß die Umlaufkanäle im Sinne der Drehrichtung der Gefäßfüllung schräg spiralig nach abwärts in der Gefäßwandung verlaufen. Das erwärmte Metall steigt dann zusammen mit dem eingespritzten öl im Innern des Autoklauen hoch -und gibt an diesen Wärme abh.
• Der Umlauf des Inhalts des Gefäßes wird zunächst dadurch herbeigeführt, daß der zu behandelnde Rohstoff oder besondere Gase unter Druck eingepreßt werden, oder auch durch mechanische Rührvorrichtungen. Hierbei wird gleichzeitig eine Rotation der gesamten Metallschmelze in horizontaler Ebene erfolgen, so daß die einzelnen Teilchen einen spiralig aufwärts gehenden Weg beschreiben. Hierdurch wird der weitere Vorteil erzielt, daß die Berührung zwischen Metallschmelze und zu verarbeitendem Rohstoff eine sehr innige und lang dauernde ist, -wodurch die Reaktionsdauer in erwünschtem Maße verlängert wird.
• Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der neuen Vorrichtung, und zwar zeigt Abb. i das Reaktionsgefäß in Längsschnitt, Abb. 2 in Querschnitt.
• Das Gefäß i ist mit einem Deckel 2 versehen und einem Heizraum 3 eingemauert. Die Gefäßwandung ist mit Rippen q. bzw. dazwischenliegenden Nuten 5 versehen, die sich im Innern des Gefäßmantels schräg spiralig an der Wandung entlang erstrecken. Zwischen den Rippen q., also vor den Nuten 5, sind Abdeckungen 6 angebracht, die kürzer sind als die Flüssigkeitshöhe, so daß unterhalb des Flüssigkeitsspiegels der Metallschmelze Einläufe 7 in die durch die Nuten gebildeten Kanäle 5 und nahe dem Boden des Gefäßes i Ausläufe $ gebildet werden. Der zu verarbeitende Rohstoff wird durch Leitung 9 den Düsen io unter Druck zugeführt und tritt in die als Wärmeträger dienende Metallschmelze i i ein. Durch die Anordnung der Düsen io in tangentialer, leicht aufwärts geleiteter Richtung, wird ein Spiralwirbel der gesamten Metallschmelze und der Rohstoffteile erreicht, die sich auf ihrem Wege bis zum Spiegel 12 der Metallschmelze auf deren Temperatur erwärmt haben. Die hierbei entstandenen Dämpfe und Gase -werden durch die Leitung 13 abgeführt, während der nicht verflüchtigte Rohstoff in der Schicht i ¢ sich der Metallschmelze überlagert. Dieser Rohstoff wird durch Leitung 15 entnommen. Der abwärts gerichtete Umlauf durch die Kanäle 5 wird durch die bei der Rotation entstehende Form des Flüssigkeitsspiegels 12 begünstigt, da an den Außenseiten des Gefäßes der Spiegel höher steht als in der Mitte, so daß der Umlauf an den Außenseiten nach abwärts gerichtet -wird. Durch entsprechende Umbiegung der Abdeckungen 6 an den Einlaufstellen 7 und Auslaufstellen 8 kann die Zwangsläufigkeit des Umlaufes noch verbessert werden.
• Die Gefäßwandung i kann auch außen gewellt sein, so daß auch die Wärmeaufnahme günstiger ist, wodurch die Wärmenutzung des Prozesses verbessert wird. Die Abdeckung der Rillen 5 kann auch dadurch erfolgen, daß die Rippen ¢ vorne eine verbreiterte Form erhalten. Die abwärts gerichtete Strömung an der beheizten Wandung wird infolge der Rotationsbewegung durch den spiralig abwärts gehenden Verlauf der Nuten 5 an der Wandung i noch besonders gesichert.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zum kontinuierlichen Destillieren und Spalten von Erdölen und Teeren unter Durchleiten der zu erhitzenden Rohstoffe durch eine Metallschmelze, die sich in einem von außen beheizten Kessel befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeabgebende Seite der Heizfläche in der Strömungsrichtung der in an sich bekannter Weise umlaufenden Metallschmelze verlaufende Rillen (5) besitzt, die nach innen durch eine Abdeckung (6) abgeschlossen sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen, durch die der zu behandelnde Rohstoff und gegebenenfalls auch ein die Umlaufbewegung der Metallschmelze beschleunigender Gasstrom unter Druck in die Metallschmelze eingespritzt werden, tangential angeordnet sind und die Rillen (5) spiralig in der Wandung (i) des Reaktionskessels verlaufen, so daß eine Rotation der Metallschmelze und eine im Inneren spiralig aufwärts, im äußeren Teil spiralig abwärts gerichtete Bewegung der Metallschmelze entsteht.