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Verfahren zum Reinigen von zum Erhitzen oder Spalten von Kohlenwasserstoffölen
dienenden Rohrschlangen Bei der Behandlung von Ölen, Teeren u. dgl. Kohlenwasserstoffen
oder anderen, meist hochsiedenden organischen Flüssigkeiten in Destilliereinrichtungen,
Spaltanlagen und ähnlichen Vorrichtungen ist beim Erhitzen solcher Stoffe, besonders
unter Anwendung von Feuerbeheizung, erfahrungsgemäß mit der Bildung koksähnlicher
Ansätze in den beheizten Vorrichtungen, wie Destillierblasen, Erhitzern usw., zu
rechnen. Besonders stark und störend treten solche Ansätze bei Erhitzerrohren auf,
durch welche die Öle zwecks Vorwärmung oder auch zwecks Destillation, Spaltung usw.
hindurchgeleitet werden. Die Schwierigkeiten dieser Art steigern sich mitunter bis
zu betriebsgefährlichen Graden, wenn hohe Drucke angewendet und, wie das gerade
in solchen Fällen häufig ist, Rohre von vielfach gewundener Form, etwa Rohrschlangen,
benutzt werden, bei denen die Zugänglichkeit des Innern für Reinigungswerkzeuge
behindert oder unterbunden ist.
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Erfindungsgemäß wird das Entfernen derartiger fester Ansätze von koksartiger
Beschaffenheit aus Rohrschlangen, die zum Erhitzen und Spalten von Ölen, Teeren
u. dgl. unter hohem Druck dienen, dadurch bewirkt, daß durch die Rohre, nachdem
diese nach Ablassen der freiwillig abfließenden Ölmenge durch Verdampfen der restlichen
Ölmenge atisgetrocl<:net worden sind, ein Sandstrahl mittels eines üblichen Sandstrahlgebläses
hindurchgeblasen wird. Dieser durch einen Preßluftstrom geschleuderte und getragene
Sandstrahl vermag Rohre von beliebigen Krümmungen zu durchsetzen, wobei auch die
Länge der Rohre kein Hindernis bildet, da j a das Rohr selbst den tragenden Preßluftstrom
geschlossen und ohne Geschwindigkeitsminderung zusammenhält. Zugleich sorgt die
dem Preßluftstrom eigene hohe Geschwindigkeit für die Aufrechterhaltung einer stark
turbulenten Strömung, besonders bei gewundenen Rohrleitungen, und schafft dadurch
eine Verwirbelung der mitgerissenen Sandkörnchen, die das Bestreichen der gesamten
Rohrinnenflächen mit den reinigenden Sandkörnern und dadurch einen vollkommenen
Reinigungseffekt sichert.
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Die Verwendung von Sandstrahlgebläsen ist in der Technik für verschiedenerlei
Zwecke üblich. Man hat auch bereits vorgeschlagen, Rohre, insbesondere solche, die
wenig Krümmungen und nur eine geringe Länge aufweisen, mittels eines Sandstrahlgebläses
zu reinigen. Gegenüber diesem bekannten Verfahren ist die Anwendung des Sandstrahlgebläses
auf die Reinigung von Rohren für Ölerhitzer und -spaltung insofern als neu und auch
fortschrittlich anzusehen, als bisher seine Anwendung hauptsächlich aus dem Grunde
unterlassen wurde, weil die zunächst noch weichen asphaltartigen Ansätze
in
den Spaltrohren infolge der Klebekraft dieser unverfestigten Kohlenstoffabscheidungen
den Sand festhalten, wodurch die Rohre schnell verstopft werden. Das Austrocknen
durch Verdampfen der restlichen Ölmenge, das in der Praxis bis zum Verkoken der
Asphalte in den Rohren führt, ist Voraussetzung für das Gelingen des Reinigens von
Spaltrohren mittels Sandstrahlgebläses.
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In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel ein Ofen dargestellt,
der eine befeuerte Rohrschlange für die Spaltung von Ölen unter Druck enthält.
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Der Ofen besteht in der Hauptsache aus einem senkrechten zylindrischen
Gehäuse mit einer oberen Abdeckung 2 und einer am Boden vorgesehenen Gasfeuerung,
die durch ein Ringrohr 3 mit Brennerdüsen q. gebildet wird und ihr Heizgas aus einer
Zufuhrleitung 5 empfängt. Am oberen Ende des Gehäuses i ist ein Abzug 6 für die
verbrannten Abgase vorgesehen. Im Innern des Ofengehäuses i ist die schraubenförmig
ausgebildete Rohrschlange 7 eingebaut, die zum Erhitzen und Spalten von durchzuleitendem
01, etwa schwerem Teeröl, bestimmt ist. Am unteren Ende 8 tritt die Rohrschlange
durch den Boden des Ofens nach außen und hat hier durch das Rohrstück g Verbindung
mit der Druckseite eines Kompressors io. In das Rohrstück g ist ein Absperrventil
i i eingebaut. Ferner ist an das Austrittsende 8 der Rohrschlange 7 in seiner geradlinigen
Verlängerung ein Auslaufrohr 12 angesetzt, in welches ebenfalls ein Absperrventil
13 einge-. baut ist. Das Rohrstück g trägt ferner ein Manometer 1¢. Die Saugseite
des Kompressors io steht durch die Rohrleitung 15 mit einem Vorratsbehälter 16 für
das zu verarbeitende Öl in Verbindung. Am oberen Ende tritt die Rohrschlange 7 mit
dem Rohrstück i7 senkrecht nach außen. Ein Abzweig 18, der ein Absperrventil 2,o
enthält, führt zu einem Entspannungsventil ig, über welchem sich eine Sammelkammer
2i befindet. Dieser Sammelraum dient zum Abtrennen der beim Entspannen frei werdenden
Dämpfe von dem restlichen, flüssig bleibenden 01. Die Dämpfe werden aus der Kammer
21 oben bei 22 und das flüssig gebliebene Öl durch 23 weggeführt.
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Das obere Rohrende 17 der Schlange 7 ist mit einem .Manometer 24 ausgerüstet
und trägt in seiner geradlinigen senkrechten Verlängerung außer einem Absperrventil
25 das Sandstrahlgebläse 26. Die zu dessen Betrieb erforderliche Preßluft wird durch
die Rohrleitung 27 und das Ventil 28 zugeführt. Der Sand wird durch den Trichter
29 zugegeben.
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Beim Betrieb der beschriebenen Einrichtung wird, während die Absperrventile
i i und 2o offen und die Absperrventile 13 und 25 geschlossen sind, das zu verarbeitende
01
aus dein Behälter 16 durch den Kompressor io angesaugt und über die Zwischenleitung
g in die Rohrschlange 7, während dieselbe durch die Gasbrenner q. beheizt wird,
von unten nach oben hindurchgetrieben und hierbei unter Druck hoch erhitzt, beispielsweise
bis auf 500° C. Hierbei wird das Entspannungsventil ig nach Bedarf so belastet,
daß in der Rohrschlange 7 ein bestimmter Druck, beispielsweise 5oAtm., aufrechterhalten
wird, der durch das Manometer 2q. gemessen wird. Das solchergestalt unter hohem
Druck erhitzte Öl tritt aus der Rohrschlange 7 über die anschließenden Rohrleitungen
17, 18 und durch das Entspannungsventil 1g in die Kammer 21 ein. Es wird beispielsweise
eine Druckentlastung von den genannten 5o Atm. herab auf 2o Atm. vorgenommen. Dadurch'
%vird ein erheblicher Teil des hocherhitzten Öles in Dampf verwandelt, der sich
in der Kammer 21 von dem restlichen 01 abscheidet. Dieses Dampfgemisch wird durch
den Auslaß 22 gegebenenfalls nach einer Destilliervorrichtung zur Fraktionierung
abgeleitet. Das flüssig gebliebene 01, welchem sich gegebenenfalls das aus der erwähnten
Destilliervorrichtung zurückkommende Rückflußkondensat beimischt, wird durch die
Rohrleitung 23 weggeführt und kann ebenfalls beliebigen weiteren Verarbeitungen
unterworfen werden; beispielsweise kann dieses Produkt der Saugseite des Kompressors
io wieder zugeleitet und dadurch in den Spaltbetrieb erneut eingebracht werden.
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Bei Beginn des Betriebes, solange das Innere der Rohrschlange 7 noch
rein und frei von festen Ansätzen ist, wird durch das an der Eintrittsseite der
Rohrschlange angeordnete Manometer 14 ein Druck gemessen, der nicht sehr erheblich,
praktisch vielleicht um i bis 5 Atm. höher ist als der durch das Manometer 24 an
der Austrittsseite der Rohrschlange gemessene Druck. Der Druckunterschied ist natürlich
gleich dem Strömungswiderstand des Öles und des ihm in Blasen beigemengten Dampfes
innerhalb der Rohrschlange. Bei Fortsetzung des Betriebes bilden sich an der Innenwandung
der Rohrschlange 7 feste koksartige Ansätze, die den Rohrquerschnitt verkleinern
und den Strömungswiderstand vergrößern. Da der durch das obere Manometer 24 gemessene
Druck des Öles durch die Belastung des Entspannungsventils ig auf einer bestimmten
konstanten Höhe gehalten wird, muß der durch das untere Manometer 14 gemessene Druck
allmählich zunehmen.
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Sobald nun diese Druckzunahme ein bestimmtes Maß, im vorausgesetzten
Beispiel
etwa io bis 2o Atm., erreicht hat, wird der Betrieb unterbrochen,
die Ventile i i und 2o werden geschlossen und die Ventile 13 und 25 geöffnet.
Hierdurch wird der Flüssigkeitsinhalt der Rohrschlange 7 durch das untere Anschlußrohr
12 entleert. Die Rohrinnenwandungen und Koksansätze sind dann natürlich noch mit
Ölresten benetzt und durchfeuchtet. Diese Ölfeuchtigkeit wird zunächst getrocknet,
beispielsweise einfach durch Verdampfen, indem man die Feuerung, sei es auch vermindert,
weiterbetreibt. Bei starkwandigen Rohren von verhältnismäßig großer Eisenmasse kann
sogar schon die darin gespeicherte Wärme bei Abstellen der Feuerung zum -Trocknen
genügen. Sobald die Rohrschlange vollständig leer und trocken ist, wird nach der
Erfindung das Sandstrahlgebläse 26 durch die von 27 - herkommende und durch das
Ventil 28 gesteuerte Preßluft in Tätigkeit gesetzt und dadurch ein Sandstrahl
durch die ganze Rohrschlange 7 hindurchgeblasen. Die verbrauchten Mengen an Sand
und Preßluft werden am unteren Ende der Rohrschlange 7 ebenfalls durch das Anschlußrohr
12 entfernt. Hierdurch wird die Rohrschlange 7 vollständig von den koksartigen Ansätzen
befreit. Die entfernten Koksmassen werden mit dem Preßluftstrom herausgetragen.
Sobald die Reinigung beendet ist, wird zunächst die weitere Zugabe von Sand eingestellt
und zunächst noch eine Zeitlang mit reiner Preßluft zum Spülen hindurchgeblasen,
um alle Reste von Sand und Koksteilchen aus der Rohrschlange zu entfernen. Hiernach
«erden die Ventile 13 und 25 geschlossen und die Ventile i i und 2o wieder
geöffnet, womit die Einrichtung zur Wiederaufnahme des Spaltbetriebes bereit ist.