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Verfahren und Vorrichtung zur Destillation von Kohlenwasserstoffölen
Man hat zur Destillation von Kohlenwasserstoffölen bereits vorgeschlagen, heiße
Feuerungsgase in die Flüssigkeit nahe dem Boden derselben einzuschicken und durch
die Flüssigkeit nach oben steigen zu lassen. Die vorliegende Erfindung bezieht sich
auf ein derartiges Verfahren, in welchem die Regelung des Durchganges dieser Verbrennungsgase
durch die zu destillierende Flüssigkeit durch Regelung des Druckes der Verbrennungsluft
herbeigeführt wird. Das neue Merkmal des Verfahrens ist darin zu sehen, daß die
Verbrennungsluft der Feuerung einerseits derart unter Druck zugeführt wird und daß
die Destillationsdämpfe von den Kohlenwasserstoffölen derart abgesaugt werden, daß
zwischen der Feuerung und dem Eintritt der Verbrennungsgase in das DestillätionsgefäB
annähernd atmosphärischer Druck herrscht.
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Zu diesem Zweck ist in dem Destillationsgefäß über dem zu behandelnden
Kohlenwasserstofföle eine Leitung angeschlossen, die zu einer Saugpumpe führt. Die
von der Feuerung ausgehende Leitung für die Verbrennungsgase ist an eine Ringleitung
am oberen Ende des Desfillationsgefäßes angeschlossen, und von dieser Ringleitung
geht eine Anzahl von Kanälen nach unten in die Umfassungswand des Destillationsgefäßes.
Die unteren Enden dieser Kanäle stehen in Verbindung mit Einlässen zum Destillationsgefäß
nahe dem Boden des letzteren. Infolge der Anordnung dieser Ringleitung, durch welche
die heißen Verbrennungsgase gleichmäßig in die zu destillierenden Kohlenwasserstofföle
eingeschickt werden, und mit Hilfe der Saugleitung für die erzeugten Dämpfe an dem
Austrittsende des Destillationsgefäßes kann das Verfahren besonders gleichmäßig
durchgeführt werden.
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Die Zeichnungen stellen ein Ausführungsbeispiel einer Anlage dar.
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Die Destillationskammer 5 besteht in der Hauptsache aus Beton in einem
Stahlmantel 6, und sie besitzt eine Ausfütterung 7 aus feuerfesten Steinen. Der
Raum 8 im Innern .dieser Kammer nimmt die zu destillierenden Kohlenwasserstofföle
auf, die durch die Leitung 9 zugeführt werden. Die Destillationskammer wird in erforderlichem
Abstand über dem Boden durch die Stützen io getragen, die einerseits an dem Stahlmantel
6 befestigt sind und andererseits auf Trägern i i ruhen, welche einen Teil des Gerüstes
12 bilden.
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Der Boden dieser Kammer ist als Tür 13 ausgebildet und besteht der
Hauptsache nach aus Beton in einem Stahlrahmen 14, welch letzterer bei iqd an dem
Gerüst gelenkig befestigt ist. Auch diese Tür hat eine Ausfütterung 15 aus feuerfesten
Steinen. Während des Betriebs der Anlage wird die Tür 13 --durch Sperrvorrichtungen
16 geschlossen gehalten.
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Die heißen Feuerungsgase kommen von einer Feuerung 17 und ziehen durch
den Kanal i8 zu einer Ringleitung i9 am oberen Ende des Destillationsgefäßes. Von
dieser
Ringleitung gehen in den Beton eingebettete Rohre 2o nach
unten zu den Einlässen 2r, die oberhalb des Bodens radial an der Wand der Kammer
verlaufen. In Übereinstimmung mit jedem Einlaß 21 befindet sich eine Öffnung 22,
die für gewöhnlich durch einen Stöpsel 23 geschlossen ist und die Reinigung der
betreffenden Einlaßöffnung a1 gestattet. Dieselbe Anordnung ist getroffen, vin die
Rohre 2o reinigen zu können. Der Feuerung i7 wird der Brennstoff durch eine Beschickungsvorrichtung
24 unter dem Rost zugeleitet, und ein Gebläse 25 drückt Luft in den unteren Teil
dieser Feuerung.
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Die in die Kammer 8 durch die Einlässe 2i eintretenden Feuerungsgase
steigen in Blasenform durch die Flüssigkeit nach oben und ziehen durch die Leitung
26 ab. Diese Leitung steht mit einem Kondensator für die erzeugten Dämpfe und mit
einer Saugpumpe, auf der Zeichnung nicht dargestellt, in Verbindung. Die Pumpe ist
genügend groß, um so viel Gas abzusaugen, daß die notwendige Temperatur in der Kammer
8 aufrechterhalten wird. An der Leitung 18 für die heißen Feuerungsgase und an der
Saugleitung 2 6 sind die Klappen 27, 28, die zur Regelung des Zuges geöffnet oder
geschlossen werden können, angeordnet.
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Zur Erreichung eines dichten Abschlusses an der Tür 13 hat
letztere eine ringförmige Nase 29 (Abb. 2), die sich bei geschlossener Tür gegen
eine Asbestpackung 30 oder eine « hnliche feuersichere Packung legt.
Diese Packung befindet sich in einer Aussparung 31, die an der Unterfläche der Kammer
angeordnet ist. Nach Abb. 2 befinden sich die Paßflächen der Packung 29 und der
Aussparung 31 in einer Entfernung von der Innenwand der Kammer; sie sind also nicht
der unmittelbaren Wärme der zu behandelnden Kohlenwasserstofföle ausgesetzt. Der
so verbleibende Zwischenraum 32 ist natürlich mit Kohlenwasserstoffölen ausgefüllt,
namentlich nach der Füllung der Destillationskammer. Bei Temperatursteigerung in
den Kohlenwasserstoffölen findet ein Austausch zwischen dem Raum 32 und den Kohlenwasserstoffölen
in der Hauptkammer 8 statt. Selbst `wenn die Destillation sich ihrem Ende nähert
und in der Kammer 8 nur noch ein fester Rückstandskuchen von Koks verbleibt, ist
immer noch der Zwischenrauen 32 mit Kohlenwasserstoffölen gefüllt, und dieser Raum
hält dadurch den Abschluß für die Tür aufrecht und stellt gleichzeitig ein Hitzeisolationsmittel
dar, durch welches ein Verziehen der Tür und der Wand der Destillationsanlage verhindert
wird.
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Würde man sich während der Destillation nur auf das Gebläse 25 verlassen,
um die heißen Feuerungsgase durch die Öffnungen 21 in den unteren Teil der Kammer
8 einzublasen, so müßte der Druck über den Atmosphärendruck beträchtlich gesteigert
werden, und es müßte also über der Flamme in der Feuerung 17 und auch in
dem Abzug 18 ein hoher Druck herrschen, um den Gegendruck der Kohlenwasserstofföle
am Boden der Destillationskammer 8 zu überwinden und um die heißen Feuerungsgase
durch die Kohlenwasserstofföle hindurchzutreiben. Dieser Überdruck würde aber die
Einführung von wesentlich mehr Luft durch die Feuerung erfordern, als zur Verbrennung
notwendig wäre. Die heißen Feuerungsgase würden also zuviel Sauerstoff enthalten,
und der hohe Überdruck würde auch dazu führen, daß ein großer Teil des Gases durch
die Feuerungswände und die Leitung entweicht. Würde man sich nur auf die Saugpumpe
verlassen, so müßte der Druck in der Leitung 18 beträchtlich unter atmosphärischem
Druck sein, mit dein Ergebnis, daß durch diesen Unterdruck auch beträchtlich mehr
Luft durch die Feuerung hindurchgesaugt würde und auch durch das Mauerwerk der Feuerung
und der Leitung. Dadurch, daß man aber ein Gebläse und eine Saugpumpe benutzt, kann
die Wirkung so geregelt werden, daß über der Flamme der Feuerung im wesentlichen
Atmosphärendruck herrscht und daß dieser Atmosphärendruck auch in dem Abzug 18 zu
jeder Zeit beibehalten wird, mit dem Ergebnis, daß nur sehr wenig Sauerstoff in
die zu destillierenden Kohlenwasserstofföle eintritt.
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Das Verfahren verläuft unter allmählicher Temperatursteigerung bis
zur Spaltung, so daß nur Koks als Rückstand verbleibt. Gegen Ende der Destillation
verläuft die Reaktion exotherm, und man kann demnach für eine kurze Zeitdauer Luft
in die Leitung 18 durch Öffnen der Klappe 27 eintreten lassen, damit ein Teil des
noch verbleibenden Kohlenwasserstofföls verbrannt wird. Danach senkt man die Tür
13 nach unten, nachdem der verbleibende Koks allmählich abgekühlt ist und
trägt ihn aus.
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Dadurch, daß gleichzeitig Druck- und Saugwirkung unter genauer Regelung
angewendet wird, ist es möglich, alle Arten kohlenstoffhaltigen Materials, das für
gewöhnlich flüssig ist oder verflüssigt werden kann, zu destillieren. Auch wird
ein hoher Wirkungsgrad für den verwendeten Brennstoff erreicht. Durch die Leitungen
2o und die Ummauerung zwischen Mantel und Innenwand ist der Mantel 6 gegen die im
Innern der Destillationskammer entwickelte hohe Temperatur gesichert, so daß es
möglich ist, das Destillationsverfahren bis zur Verkokung der Kohlenwasserstofföle
durchzuführen.