DE587313C

DE587313C - Process for splitting hydrocarbon oils

Info

Publication number: DE587313C
Application number: DEST47413D
Authority: DE
Original assignee: Standard Oil Development Co
Current assignee: Standard Oil Development Co
Priority date: 1931-04-03
Filing date: 1931-04-03
Publication date: 1933-11-02

Description

Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Spalten von Kohlenwasserstoffölen, bei welchem die Ausgangsöle in Röhren erhitzt und gespalten und dann unter Druckverminderung in einen Verdampfer geleitet und die dabei entstehenden Dämpfe bzw. die höher siedenden Kondensate aus diesen Dämpfen weitergespalten werden. Die vorliegende Erfindung besteht nun darin, daß die Weiter-Spaltung der aus dem Verdampfer für die in Röhren gespaltenen Ausgangsöle kommenden und teilweise kondensierten Dämpfe bzw. nur der höher siedenden Kondensate aus diesen Dämpfen in einer Spaltkammer in flüssiger bzw. gemischter Phase bei einem geringeren Druck und bei geringerer Temperatur erfolgt als die erste Spaltung der Ausgangsöle in den Röhren und ferner die in der Spaltkammer sich ansammelnde Flüssigkeit zusammen mitThe present invention relates to a method for splitting hydrocarbon oils, in which the starting oils are heated in tubes and split and then under pressure reduction passed into an evaporator and the resulting vapors or the higher-boiling condensates from these vapors be further split. The present invention now consists in the further cleavage the partially condensed vapors coming from the evaporator for the starting oils split in tubes or only the higher-boiling condensates from these vapors in a fission chamber in liquid or mixed phase takes place at a lower pressure and at a lower temperature as the first cleavage of the starting oils in the tubes and further that in the cracking chamber accumulating liquid along with

2σ dem Ausgangsöl und gegebenenfalls noch eines Teiles der höher siedenden Kondensate aus den Spaltdämpfen den Spaltröhren zugeführt wird. Es ist zwar bekannt, die zweite Spaltung unter höheren Drucken auszuführen, indessen wird gemäß vorliegendem Verfahren eine größere Ausbeute an Benzin erzielt, wie sich aus den weiter unten mitgeteilten Beispielen ohne weiteres ergibt.2σ to the starting oil and possibly also some of the higher-boiling condensates from the cracked vapors are fed to the canisters will. While it is known to perform the second split at higher pressures, however, according to the present process, a greater yield of gasoline is achieved, such as is evident from the examples given below.

Durch die anliegenden Zeichnungen soll das Verfahren näher erläutert werden.The method is to be explained in more detail by means of the attached drawings.

Nach Fig. 1 wird das zu spaltende öl unter Druck durch die Rohrschlange geleitet, die in der gemauerten Verbrennungskammer 2 eingebaut ist. Die Produkte werden dann durch Rohr 3, das mit einem Druckregulierventil 3° versehen ist, nach dem Verdampfer 4 geführt. Durch das Rohr 5, das mit Ventil 6 versehen ist, werden die schmierigen Anteile aus dem Verdampfer abgezogen.According to Fig. 1, the oil to be split is below Pressure passed through the coil built into the brick combustion chamber 2 is. The products are then passed through pipe 3, which is fitted with a 3 ° pressure regulating valve is provided, led to the evaporator 4. Through the pipe 5, which is provided with valve 6 the greasy parts are drawn off from the evaporator.

Die Dämpfe aus dem Verdampfer 4 werden durch Rohr 7 mit Ventil 8 in den unteren Teil des Dephlegmators 10 geleitet. Die einzelnen Böden des Dephlegmators sind mit den üblichen Glockenaufsätzen und den Flüssigkeitsüberlaufrohren 12 versehen. In dem oberen Teil des Dephlegmators 10 befindet sich die Kühlschlange 13. Durch das Rohr 14 mit Druckregulierventil 21 werden die Dämpfe aus dem Dephlegmator 10 der Kondensierkühlschlange 15 und dann dem Abstreifer 16 zugeleitet. Aus dem Abstreifer wird das flüssige Destillat durch Rohr 17 mit Ventil 19 abgeführt, während die Gase durch Rohr 18 mit Ventil 20 abgeleitet werden.The vapors from the evaporator 4 are passed through pipe 7 with valve 8 in the lower Part of the dephlegmator 10 passed. The individual floors of the dephlegmator are with the usual bell attachments and the liquid overflow pipes 12 provided. By doing The upper part of the dephlegmator 10 is the cooling coil 13. Through the pipe 14 with Pressure regulating valve 21 removes the vapors from the dephlegmator 10 of the condensing cooling coil 15 and then fed to the scraper 16. The scraper becomes the liquid Distillate discharged through pipe 17 with valve 19, while the gases through pipe 18 can be derived with valve 20.

25 stellt eine Spaltkammer dar. Das zuvor erwähnte Rohr 3 wird durch diese Kammer geführt, wodurch erzielt wird, daß" ein Teil der in den Spaltprodukten enthaltenen Wärme an den Inhalt der Spaltkammer abgegeben wird. Das Rohr 3 kann auch die Form einer Schlange haben oder zu verschiedenen Röhren verzweigt sein.25 represents a gap chamber. The aforementioned tube 3 is passed through this chamber led, whereby it is achieved that "a part of the heat contained in the fission products is released to the contents of the fission chamber. The tube 3 can also take the form of a Snake or branch out into different tubes.

Die Spaltkammer 25. befindet sich über der gemauerten Feuerungskammer 25**; es ist vorteilhaft, die Kammer mit einer sehr gut wärmeisolierenden Schicht zu versehen. Die Dämpfe aus der Kammer 25 werden durch Rohr 26 mit Druckregulierventil 26^a ebenfallsThe gap chamber 25 is located above the brick firing chamber 25 **; it is advantageous to provide the chamber with a very good heat-insulating layer. The vapors from the chamber 25 are also through pipe 26 with pressure regulating valve 26 ^a

in den unteren Teil des Dephlegmator io eingeführt. Frisches Öl wird bei 38 zugeführt und durch das Ventil 39 und Rohr 27 in den Dephlegmator 10 in etwa halber Höhe eingeführt. Das Frischöl fließt in dem Dephlegmator abwärts und wird zusammen mit den schweren Bestandteilen, die aus den dampfförmigen Produkten ausgeschieden werden, der Spaltkammer 25 durch Rohr 30 mit Ventil 31 zugeführt. Die Platte 30" bewirkt eine gute Verteilung des zu behandelnden flüssigen Öles in der Kammer. Rohr 32 mit Ventil 32" verbindet Rohr 30 mit der Pumpe 33 und dem Schlangenrohr 1. Rohr 32 und der untere Teil der Spaltkammer 25 sind durch Rohr 34 mit Ventil 35 verbunden. Die in der Spaltkammer 25 verbleibenden flüssigen Anteile können durch Rohr 34 und 32 dem Schlangenrohr ι zugeführt werden. Rohr 36 mit Ventil 37 vermittelt die Zuführung von Frischöl zum Schlangenrohr 1.introduced into the lower part of the dephlegmator io. Fresh oil is supplied at 38 and introduced through the valve 39 and tube 27 into the dephlegmator 10 at approximately half the height. The fresh oil flows down in the dephlegmator and is together with the heavy components excreted from the vaporous products, the gap chamber 25 is fed through pipe 30 with valve 31. The plate 30 "causes a good distribution of the liquid oil to be treated in the chamber. Tube 32 with valve 32 " connects pipe 30 to the pump 33 and the coiled pipe 1. Pipe 32 and the lower part of the gap chamber 25 are connected to valve 35 by pipe 34. The one in the fission chamber 25 remaining liquid components can ι the coiled pipe through pipe 34 and 32 are fed. Pipe 36 with valve 37 mediates the supply of fresh oil to the Snake pipe 1.

In der geschilderten Anlage kann beispielsweise wie folgt gearbeitet werden:In the system described, you can work as follows, for example:

Das zu spaltende Öl, z. B. Gasöl, wird der Anlage bei 38 durch Ventil 39 und Rohr 27 dem Dephlegmator 10 und durch Rohr 30 und 32 und die Pumpe 33 dem Schlangenrohr 1 zugeführt. In_- letzterem wird das Öl auf eine Temperatur von ungefähr 450 bis 480 ° gebracht. Das Produkt aus der Schlange 1 wird durch Rohr 3 in den Verdampfer 4 gebracht. Die sich abscheidenden pechartigen und schmierigen Stoffe werden durch Rohr 5 aus dem Verdampfer 4 abgezogen. Die Dämpfe werden durch Rohr 7 in den Dephlegmator 10 geführt und dort rektifiziert und zum Teil kondensiert. Gleichzeitig werden die leichteren Anteile aus dem Frischöl verdampft. Die rektifizierten Dämpfe werden abgezogen und stellen die Endprodukte der Spaltung dar, nämlich gespaltenes Destillat und Gase, wie Methan, Äthan, Äthylen, Butylen und Wasser- '■~> stoff.The oil to be split, e.g. B. gas oil is fed to the system at 38 through valve 39 and pipe 27 to the dephlegmator 10 and through pipe 30 and 32 and the pump 33 to the coiled pipe 1. In _- the latter, the oil is brought to a temperature of about 450 to 480 °. The product from the coil 1 is brought into the evaporator 4 through pipe 3. The pitch-like and greasy substances which are deposited are drawn off from the evaporator 4 through pipe 5. The vapors are passed through pipe 7 into the dephlegmator 10, where they are rectified and partially condensed. At the same time, the lighter components are evaporated from the fresh oil. The rectified vapors are withdrawn and make the end products of fission represents, namely split distillate and gases such as methane, ethane, ethylene, butylene and water '■ ~> material.

Das Frischöl wird zusammen mit den in dem Dephlegmator kondensierten schweren Bestandteilen in der Kammer 25 einer Destillation unter gleichzeitiger Spaltung bei einer - Temperatur von ungefähr 410 bis 42 5 ° unterworfen. Ein Teil oder zuweilen auch die gesamte nötige Wärme wird dem Gut in der Kammer 25 durch Wärmeaustausch mit dem hocherhitzten Öl in Rohr 3 zugeführt.The fresh oil becomes heavy together with the heavy ones condensed in the dephlegmator Components in the chamber 25 of a distillation with simultaneous cleavage at a - Subject to temperature from about 410 to 42 5 °. Part or sometimes all of the necessary heat is used in the good Chamber 25 is supplied by heat exchange with the highly heated oil in tube 3.

Das Öl wird während des Durchganges durch die Schlange 1 und den Verdampfer 4 vorzugsweise unter einem Druck von ungefähr 30 at gehalten. In dem Verdampfer 4 kann auch ein niedrigerer Druck als 30 at aufrechterhalten werden ohne Einbüßung der Vorteile des Verfahrens. In der Spaltkammer und in dem Dephlegmator wird vorzugsweise ein Druck von ungefähr 14 bis 28 at aufrechterhalten. Die in der Kammer verbleibenden flüssigen Anteile werden kontinuierlich durch die Rohre 34 und 32 vermittels Pumpe 33 in die Schlange 1 gefördert. In dieser wird die Temperatur der Produkte um etwa 40 bis 70° erhöht, so daß etwa 60 bis 85 °/₀ derselben verdampfen, insbesondere wenn der Druck in dem Verdampfer 4 geringer ist.The oil is preferably kept under a pressure of about 30 atm during passage through the coil 1 and the evaporator 4. A pressure lower than 30 atm can also be maintained in the evaporator 4 without forfeiting the advantages of the method. A pressure of approximately 14 to 28 atm is preferably maintained in the gap chamber and in the dephlegmator. The liquid components remaining in the chamber are continuously conveyed through the pipes 34 and 32 by means of a pump 33 into the coil 1. In this, the temperature of the products is increased by about 40 to 70 °, so that about 60 to 85 ° / _{0 of the} same evaporate, in particular when the pressure in the evaporator 4 is lower.

Die Apparatur nach Fig. 2 ist wie folgt aufgebaut:The apparatus according to Fig. 2 is constructed as follows:

Durch Rohr 1 wird vermittels einer Pumpe 2 öl in die Rohrschlange 3 eingeführt, die in der Feuerungskammer 4 eingebaut ist. Frisches öl wird durch das unten näher beschriebene Rohr 17 zugeführt. Aus der Rohrschlange 3 geht das Öl durch das Rohr 5, das mit einem Druckregulierventil 5^a versehen ist, in den Verdampfer 6. Die sich hier abscheidenden schmierigen und pechartigen Substanzen werden durch Rohr 7 mit Ventil 8 abgezogen. By means of a pump 2, oil is introduced through pipe 1 into the pipe coil 3, which is installed in the combustion chamber 4. Fresh oil is supplied through the pipe 17 described in more detail below. From the pipe coil 3, the oil goes through the pipe 5, which is provided with a pressure regulating ^{valve 5 a} , into the evaporator 6. The greasy and pitch-like substances deposited here are drawn off through pipe 7 with valve 8.

Die dampfförmigen Produkte werden aus dem Verdampfer 6 durch Rohr 9 und Ventil g^a in die Spaltkammer 10 geführt. Diese ist gut gegen Wärmeverluste isoliert und befindet sich über einer Feuerungskammer io^a. In der Spaltkammer werden die Dämpfe als solche oder als kondensierte Flüssigkeit weitergespalten. Die dadurch entstandenen Dämpfe werden durch Ventil I2^a und Rohr 12 in den Dephlegmator 13 unten eingeführt, Die einzelnen Böden des Dephlegmator sind mit den üblichen Glockenaufsätzen und Flüssigkeitsüberlaufrohren versehen, und oben ist eine Kühlschlange 16 eingebaut. Frischöl wird durch Rohr 17 in den Dephlegmator in etwa halber Höhe eingeführt. Aus diesem destillieren die leichteren Anteile in dem Dephlegmator ab, und die schwereren werden zusammen mit den aus den Spaltdämpfen kondensierten schwereren Anteilen unten durch das Ventil 26* abgezogen und durch Rohr 1 der Schlange wieder zugeführt. Das Abdestillieren der leichteren Anteile aus dem Frischöl wird durch die in dem Dephlegmator aufsteigenden heißen Spaltdämpfe bewirkt. Die aus dem Dephlegmator abziehenden Dämpfe werden durch Rohr 18, Ventil i8^a und Kühlschlange 19 dem Abstreifer 20 zugeführt. Aus diesem werden durch Rohr 21 und Ventil 22 die flüssigen Spaltprodukte abgezogen, während die gasförmigen Produkte durch Rohr 23 und Ventil 24 abgezogen werden. Der Druck in dem Dephlegmator und in der Spaltkammer wird durch die Ventile ψ, 22 und 24 geregelt.The vaporous products are fed from the evaporator 6 through pipe 9 and valve g ^a into the cleavage chamber 10. This is well insulated against heat loss and is located above a combustion chamber io ^a . In the cracking chamber, the vapors as such or as a condensed liquid are split further. The vapors thus formed are introduced by I2 valve and ^a pipe 12 into the dephlegmator 13 below, the individual trays of the dephlegmator are provided with the usual bells articles and liquid overflow pipe and above a cooling coil 16 is installed. Fresh oil is introduced into the dephlegmator through pipe 17 at approximately half the height. From this, the lighter fractions are distilled off in the dephlegmator, and the heavier fractions, together with the heavier fractions condensed from the fission vapors, are drawn off at the bottom through the valve 26 * and fed back into the coil through pipe 1. The lighter fractions of the fresh oil are distilled off by the hot fission vapors rising in the dephlegmator. The withdrawing from the dephlegmator vapors are fed through tube 18, valve i8 and ^a cooling coil 19 the stripper 20th The liquid fission products are withdrawn from this through pipe 21 and valve 22, while the gaseous products are withdrawn through pipe 23 and valve 24. The pressure in the dephlegmator and in the gap chamber is regulated by valves ψ, 22 and 24.

Die in der Spaltkammer 10 verbleibenden flüssigen Anteile werden durch Rohr 25 dem Rohr ι zugeführt. Die schwereren Anteile des Frischöls zusammen mit dem Rückflußöl aus dem Dephlegmator können der Spaltkammer 10 direkt durch Rohr 26 und Ventil 26" oderThe remaining in the gap chamber 10 liquid components are through tube 25 the Tube ι fed. The heavier parts of the fresh oil together with the reflux oil The gap chamber 10 can be connected to the dephlegmator directly through pipe 26 and valve 26 "or

durch Rohr ι der Spaltschlange 3 zugeführt werden, oder beides kann gleichzeitig geschehen.
Das vorliegende Verfahren kann beispiels-be fed through tube ι the gap coil 3, or both can be done at the same time.
The present procedure can be for example

.5 weise wie folgt in der genannten Apparatur ausgeführt werden:.5 are carried out as follows in the apparatus mentioned:

Ein zu spaltendes Frischöl, z. B. Gasöl, wird durch Rohr 17 in den Dephlegmator 13 gepumpt und fließt durch Rohr 1 zu der Spaltschlange 3. In dieser wird das öl auf eine Temperatur von etwa 450 bis 480⁰ erhitzt. Das erhaltene Produkt wird dem Verdampfer 6 zugeführt und dort etwas entspannt, um eine genügende Trennung von Dämpfen und schweren Flüssigkeiten zu erzielen. Die aus dem Verdampfer abziehenden Dämpfe werden in der Spaltkammer 10 einer Behandlung bei einer Temperatur von etwa 410 bis 42 5 ° unterworfen. Daselbst findet ein weiteres Spalten und eine Abscheidung von schweren Bestandteilen statt. Die letzteren werden der Spaltschlange 3 wieder zugeführt.A fresh oil to be split, e.g. B. gas oil is pumped through pipe 17 into the dephlegmator 13 and flows through pipe 1 to the gap coil 3. In this the oil is heated ^{to a temperature of about 450 to 480 0.} The product obtained is fed to the evaporator 6, where it is relaxed somewhat in order to achieve sufficient separation of vapors and heavy liquids. The vapors drawn off from the evaporator are subjected to a treatment in the cleavage chamber 10 at a temperature of approximately 410 to 42 5 °. There is further splitting and separation of heavy components. The latter are fed back to the gap coil 3.

Die in dem Dephlegmator kondensierten schwereren Anteile werden zusammen mit den schwereren Anteilen des Frischöls wieder zur Spaltung zurückgegeben, während die abdestillierenden Dämpfe durch die Kühlschlange 19 kondensiert werden.The heavier fractions condensed in the dephlegmator are combined with the heavier fractions of the fresh oil are returned for cleavage while the distilling off Vapors are condensed by the cooling coil 19.

Falls die Temperatur in der Spaltkammer ungefähr ■ 410⁰ übersteigt, kann das vorgeheizte Frischöl und der Rückfluß aus dem Dephlegmator oder Anteile dieser Flüssigkeiten zur Regulierung der Temperatur direkt in die Spaltkammer eingeführt werden.If the temperature in the gap chamber ^{exceeds approximately 410 0} , the preheated fresh oil and the reflux from the dephlegmator or parts of these liquids can be introduced directly into the gap chamber to regulate the temperature.

Das Öl wird vorzugsweise unter einem Druck von etwa 30 at in der Spaltschlange und in dem Abscheider der Spaltkammer gehalten. In dem Dephlegmator wird ein Druck von etwa 14 bis 28 at aufrechterhalten.The oil is preferably under a pressure of about 30 atm in the split coil and held in the separator of the cracking chamber. There is pressure in the dephlegmator sustained from about 14 to 28 at.

Durch die beschriebene Arbeitsweise wird aus den den Verdampfer verlassenden Dämpfen eine um etwa 10 bis 20 °/₀ höhere Benzinmenge gewonnen. Die in der Spaltkammer 10 verbleibenden flüssigen Anteile werden vorzugsweise kontinuierlich vermittels der Pumpe 2 der Schlange 3 wieder zugeführt, wo sie eine Temperaturerhöhung von etwa 40 bis 70⁰ erfahren. Dadurch wird eine Verdampfung von etwa 60 bis 85 °/₀ der genannten flüssigen Anteile erzielt. Die schwereren Mssigen Anteile, die sich in dem Verdampfer 6 abscheiden, werden getrennt abgeführt. Die aus dem Verdampfer abziehenden Dämpfe liefern zum mindesten einen großen Teil der in der Spaltkammer zur Spaltung notwendigen Wärme, und dabei tritt eine Abnahme der Temperatur von etwa 40 bis 70⁰ ein.Through the described operation of exiting vapors is obtained an about 10 to 20 ° / ₀ higher quantity of petrol from the evaporator. The remaining in the gap chamber 10 liquid components are preferably fed continuously by means of the pump 2 of the queue 3 again, where they undergo a temperature increase of about 40 to 70 ^0th Characterized an evaporation of about 60 to 85 is achieved ° / ₀ of the liquid components referred to. The heavier, moderate fractions which are deposited in the evaporator 6 are discharged separately. The vapors withdrawn from the evaporator provide at least a large part of the heat required for the cracking in the cracking chamber, and the temperature decreases by about 40 to 70 ^° .

example

Ein Mid-Continent-Gasöl wurde in der in Fig. 2 dargestellten Apparatur der Spaltung unterworfen. Das öl wurde in der Schlange 3 auf etwa 475° erhitzt und im Spaltgefäß 10 eine Temperatur von 425 ° aufrechterhalten. In der Schlange 3 herrschte ein Druck von at und im Spaltgefäß 10 ein solcher von 17,5 at. Die Ausbeute an Benzin betrug hierbei 48 Volumprozent,' bezogen auf das der Spaltung unterworfene Ausgangsmaterial. Wurde das Spaltgefäß praktisch unter dem gleichen Druck gehalten wie die Schlange 3, so betrug die Ausbeute an Benzin nur noch 45,5 7o·A mid-continent gas oil was split in the apparatus shown in FIG subject. The oil was heated to about 475 ° in the line 3 and in the splitting vessel 10 maintain a temperature of 425 °. In queue 3 there was a pressure of at and in the cleavage vessel 10 one of 17.5 at. The yield of gasoline was here 48 percent by volume, based on the starting material subjected to cleavage. Was the split vessel practically under the kept the same pressure as the coil 3, the yield of gasoline was only 45.5 7o

Claims

Claim:

■ Process for the cracking of hydrocarbon oils, in which the starting oils heated in tubes and cleaved and then depressurized in an evaporator and the resulting vapors or the higher-boiling condensates are further split from these vapors are, characterized in that the further splitting of the from the evaporator for the split in tubes Starting oils and partially condensed vapors or only the higher-boiling condensates from these vapors in a split chamber in the liquid or mixed phase with a lower go Pressure and at a lower temperature takes place as the first cleavage of the starting oils in the tubes and also the liquid that collects in the gap chamber together with the starting oil and possibly part of the higher-boiling condensates from the cracked vapors is fed to the split tubes.

For this 1 sheet of drawing