DE583801C - Verfahren zum Umwandeln von Kohlenwasserstoffoelen - Google Patents

Description

In dem Patent 552 430 ist ein Verfahren geschützt, bei dem die schweren Kohlenwasserstoffe in leichtere durch Destillation eines Gemisches eines nur kurze Zeit unter Druck erhitzten schweren Öles mit den expandierenden Spaltprodukten eines in flüssiger Phase längere Zeit einer Druckwärmespaltung unterworfenen Kohlenwasserstoffes umgewandelt werden.

Nach der vorliegenden Erfindung wird zwecks Beschränkung der Bildung permanenter Gase ein Teil der Dämpfe bzw. der gasförmigen Produkte aus der Spaltzone, in welcher ein hoher Druck aufrechterhalten wird,

»5 durch eine besondere mit Ventil versehene Leitung entnommen und der Kondensation zugeführt, während die schwereren Spaltprodukte mit dem hocherhitzten Schweröl gemischt und gemeinsam destilliert werden.

· Die leichten Dämpfe bzw. Gase, welche aus dem Spaltgefäß abgezogen werden, werden zweckmäßig mit den Dämpfen, die bei der gemeinsamen Verdampfung des unter Druck erhitzten schweren Öles und der expandierenden Spaltprodukte erhalten werden, gemischt, bevor sie zur Kondensation geführt werden.

Die expandierenden Spaltprodukte können, bevor sie im Verdampfer mit dem erhitzten Schweröl gemischt werden, im unteren Teil des Dephlegmators durch einen Wärmeaustauscher geleitet werden, wobei das Rückflußkondensat wieder verdampft und die Krackprodukte gekühlt werden, wodurch ein weiterer Zerfall unter Kohlenstoffabschei dung und Gasbildung verhütet wird.

Der Rücklauf aus dem Dephlegmator wird zweckmäßig in bekannter Weise, gegebenenfalls im Gemisch mit dem Ausgangsöl für die Spaltung, in die Spaltzone zurückgeführt, während der Rückstand im Verdampfer als gutes Heizöl entnommen wird. ■

Die Zeichnung stellt schematisch eine Anlage zur Ausführung des Verfahrens dar.

Der Vorratsbehälter 1 steht durch die Leitungen 2 und 3, welche die Pumpe 4 enthalten, mit einem Vorwärmer 5 in Verbindung, der in den Fraktionierturm 6 eingebaut ist. Die Auslaßleitung 7 von dem Vorwärmer führt zur Leitung 8, welche in den zweiten Vorwärmer 9 geht. Von ihm fließt das öl in den eigentlichen Spaltofen 10, und zwar durch die Schlange 11. Der Auslaß von dieser Heizschlange steht mit der Reaktionskammer 12 durch die Leitung 13 in Verbin- dung, und an die Reaktionskammer 12 schließt sich die Ableitung 14 an, die ein Ventil 15 trägt. Außer dieser Ableitung 14 geht von der Reaktionskammer 12 noch eine Leitung 16 mit Ventil 17 aus, und durch diese zweite

Leitung 16 können Dämpfe und Gase ständig oder zeitweise aus der Reaktionskammer entfernt werden. Die Reaktionskammer besteh vorzugsweise aus einer aus Schmiedestah hergestellten Röhre, die den hohen Drücken des Spaltverfahrens widerstehen kann. Die Leitung 14 geht zu einem Wiedererhitzer 18 im unteren Teile des Kondensationsturmes 6. Das im unteren Teile dieses Turmes 6 ange- >o sammelte Kondensat wird durch die den Wiedererhitzer 18 durchströmenden Zersetzungsprodukte hier noch einmal erhitzt, und die teilweise gekühlten Zersetzungsprodukte strömen alsdann durch die mit dem Ventil 20 versehene Leitung 19 in den Verdampfer 2i, und zwar unter einem beträchtlich niedrigerem Druck als dem, der in der Reaktionskammer 12 herrschte. Dieser Druck kann selbst atmosphärischer Druck sein. Der Druck wird durch das Ventil 15 reduziert. Die Dämpfe aus der Kammer 21 strömen oben durch die Leitung 22 und gehen in den Fraktionierturm 6 zurück. Sie werden hier einer Dephlegmation unterworfen. Der Fraktionierturm 6 ist oben durch Leitung 23 mit der Leitung 16 verbunden, und die beiden Leitungen stehen durch das Rohr 24 mit der Kühlschlange 25 des Kondensators 26 in Verbindung. Das Kondensat fließt aus der Leitung 27 in den Sammelbehälter 28, von welchem das Gas, das immerhin auch hier noch frei wird, durch die Leitung 29 entfernt werden kann, um als Brenngas unter der Spaltschlange 11 verwendet zu werden. Die Flüssigkeit kann bei 30 aus dem Sammelbehälter 28 entnommen werden.

In dem Verdampfer 21 verbleibt als Rückstand eine Flüssigkeit. Sie kann durch die Leitung 31 in eine Kühlschlange 32 fließen, um dort abgekühlt zu werden, und geht von hier aus in einen nicht gezeichneten Rückstandsammelbehälter.

Der Rücklauf aus dem Fraktionierturm 6 kann durch die Leitung 33 entnommen wer-♦5 den und kann durch diese Leitung mit dem Frischöl 2 zusammen noch einmal durch das ganze System im Kreislauf geschickt werden. Die Leitung 33 enthält ein Ventil 34, das geschlossen wird, falls gewünscht wird, den So Rücklauf aus dem Fraktionierturm 6 in die Kühlschlange 35 eintreten zu lassen, um es in den Vorratsbehälter 1 zu schicken, der durch die Leitung 36 \^ron einer beliebigen Quelle gespeist wird.

Das Produkt in dem Sammelbehälter 28, dessen Entnahme durch das Ventil 37 geregelt wird, ist das Endprodukt, nämlich Benzin.

Bei Behandlung verhältnismäßig schwerer Destillate, beispielsweise Heizöl, bilden sich verhältnismäßig viele Rückstände. Diese Rückstandsmasse macht es notwendig, daß die ganze Anlage zeitweise abgestellt wird, um 'sie zu reinigen. Auch hat sich bei solchen Ölen gezeigt, daß die nicht verdampften Produkte im Schwebezustand eine große Masse freien Kohlenstoff enthalten, so daß diese öle sich nicht ohne weiteres verwenden lassen. Wird solches öl längere Zeit aufbewahrt, so schlagen sich die Kohlenstoffteilchen darin nieder, und die Leitungen werden dadurch verstopft. Als Heizöl läßt sich auch aus diesem Grunde ein derartiges Öl nicht verwenden, da die ölbrenner sehr feine Öffnungen haben und die kleinen Rußteilchen bald diese Öffnungen verstopfen.

Ein derartiges Öl, wie beispielsweise Heizöl o. dgl., wird zweckmäßig durch ein Rohr 39, unter Vermittlung der Pumpe 40, in eine Heizschlange 41 eines Ofens 42 eingedrückt, dort auf eine bestimmte Temperatur erhitzt und alsdann durch die Leitung 43 und das Ventil 39 in den Verdampfer 21 eingeschickt, wo es sich mit den Zersetzungsprodukten mischt. Die Zersetzungsprodukte im unteren Teil des Verdampfers 21 bestehen aus etwas leichterem Öl, das schon eine Umwandlung durchgemacht hat. Die Mischung dieses leichteren Öles mit dem unter Druck erhitzten schweren Öl verringert nun die Zähigkeit des ganzen Gemisches. Ferner wird durch diese Vermischung der beiden Öle die Verdampfung in der Kammer 21 verstärkt, so> daß das schließlich übergehende Destillat bessere Eigenschaften aufweist.

Im Ofen 10 und in der Reaktionskammer 12 findet die Umwandlung des Öles unter Druck und Hitze in flüssiger Phase statt. In der Reaktionskammer 12 werden Gase frei, die bei 16 abgezogen werden und sich mit den Dämpfen mischen, die aus dem Fraktionierturm 6 in die Leitung 23 entweichen. Infolge des hohen Druckes ist diese Verdampfung in der Reaktionskammer 12 jedoch nur gering, und das ist von Vorteil, da bei anderen Verfahren gerade infolge der Verdampfung Verluste an Wärme auftreten. Die ganze Wärme dient infolge des hohen Druckes dazu, das Kohlenwasserstofföl umzuwandeln. In der Verdampfungskammer 21 ist der Druck jedoch fast auf Atmosphärendruck herabgeangen. Durch diese Aufhebung des Druckes wird nun die verhältnismäßig große Wärmemenge frei, wobei gleichzeitig Vergrößerung des Volumens und Verdampfung stattfindet.

Der Verdampfer 21 wird ebenfalls einerseits zur Destillation des nicht gespaltenen Öles und andererseits zur Verdampfung des aus der Heizschlange 41 zugeführten Öles benutzt. Die Verbindung dieser Heizschlange mit der Reaktionskammer 12 schafft nun die Möglichkeit der Umwandlung schwererer

Kohlenwasserstoffe, gleichzeitig mit der Erzeugung eines Destillates, wie GasÖl oder Leuchtöl, ohne daß dabei jene große Menge schweren Rückstands verbleibt, der sich sonst im Verdampfer ansammelt. Das Verfahren gestattet also die Mischung eines Öles von höherem spezifischen Gewicht und größerer Zähigkeit mit dem Rückstand, der bei der Verdampfung eines gespaltenen Öles verbleibt; das durch die Mischung entstehende Produkt ist ein Heizöl, das ohne die Kohlenstoffteilchen in den Handel gebracht werden kann, die sonst in diesem Öl vorhanden sind, und das auch viel flüssiger ist als gewöhnliches Heizöl.

Als Zahlenangaben für das Verfahren mögen die folgenden dienen:

In dem Spaltofen 10 und der Reaktionskammer 12 herrscht eine Temperatur von etwa 370 bis 540°, die Drücke schwanken zwischen 40 und 80 kg per Ouadratzentimeter, das Spaltprodukt enthält 20 bis 70 °/'_o des gewöhnlichen Motorbrennstoffes, die Temperatur des Spaltproduktes beim Austritt aus der Reaktionskammer 12 liegt in der Nähe von 370⁰.

In der Heizschlange 41 hat das schwerere Heizöl eine Temperatur,· die zwischen 120 und 480⁰ liegt; der Druck in dieser Schlange ist gerade groß genug, um das Öl mit einer bestimmten Geschwindigkeit dem Verdampfer 21 zuzuleiten.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Weitere Ausbildung des Verfahrens zum Umwandeln hochsiedender Kohlenwasserstofföle nach Patent 552 430, bei welchem ein nur kurze Zeit unter Druck erhitztes schweres Öl und die expandierenden Spaltprodukte eines in flüssiger Phase längere Zeit einer Druckwärmespaltung unterworfenen Öles zusammen verdampft werden, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Spaltgefäß, in welchem ein hoher Druck aufrechterhalten wird, ein Teil der dampf- bzw. gasförmigen Produkte durch eine besondere, mit Ventil versehene Leitung abgezogen wird.

2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die leichten Dämpfe bzw. Gase,

, welche aus dem Spaltgefäß abgezogen werden, mit den Dämpfen, die bei der gemeinsamen Verdampfung des unter Druck erhitzten schweren Öles und der expandierenden Spaltprodukte erhalten werden, gemischt werden, bevor sie zur Kondensation geführt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen