DE622016C

DE622016C - Process for splitting hydrocarbon oils in the vapor phase

Info

Publication number: DE622016C
Application number: DEG80924D
Authority: DE
Original assignee: Gasoline Products Co Inc
Current assignee: Gasoline Products Co Inc
Priority date: 1930-10-21
Filing date: 1931-10-21
Publication date: 1935-11-21
Also published as: NL34010C; FR725262A; GB377510A

Description

Verfahren zum Spalten von Kohlenwasserstoffölen in der Dampfphase Das vorliegende Verfahren betrifft ein Verfahren zum Spalten von Kohlenwasserstoffölen, insbesondere in der Dampfphase.Process for cracking hydrocarbon oils in the vapor phase The present method relates to a method for splitting hydrocarbon oils, especially in the vapor phase.

Gegenstand der Erfindung ist ein Spaltverfahren, bei welchem die Herstellung der gewünschten leichten Kohlenwasserstoffe in der Dampfphase erfolgt, und zwar aus einem Material, das eigens zur Dampfphasenspaltung vorbereitet wird.The invention relates to a cleavage process in which the production of the desired light hydrocarbons takes place in the vapor phase, namely made of a material that is specially prepared for vapor phase splitting.

Weiterhin ist es Gegenstand der Erfindung, daß die Spaltung dieses für die Dampfphasenspaltung bestimmten Materials bei einer oberhalb der kritischen Temperatur der Kohlenwasserstoffe, die der Dampfphasenspaltung unterzogen werden, liegenden Temperatur vollzogen wird und daß jede Anhäufung des sich bildenden flüssigen Rückstandes im Kontakt mit dem der Dampfphasenspaltung unterliegenden Material verhindert wird.Furthermore, it is an object of the invention that the cleavage of this material intended for vapor phase splitting at one above the critical one Temperature of hydrocarbons subjected to vapor phase splitting, lying temperature is completed and that any accumulation of the liquid that forms Prevents residue in contact with the material subject to vapor phase splitting will.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Spaltverfahren, in welchem die Bildung von teerigem Rückstand und Koks fast ganz vermieden wird, wodurch viele Vorteile und Ersparnisse erzielt werden, wie in der Beschreibung gezeigt werden wird.The invention also relates to a cleavage process in which the formation of tarry residue and coke is almost entirely avoided, thereby reducing many Benefits and savings are achieved as shown in the description will.

Weiterhin ist es Gegenstand der Erfindung, eine Dampfphasenspaltung zu erzielen, bei welcher die Menge der gebildeten permanenten Gase sehr klein ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Apparatur zum Spalten von Kohlenwasserstoffölen, bei denen die Ülmenge, die in der Zeiteinheit behandelt wird, und die Ausbeute an den gewünschten leichten Kohlenwasserstoffen bei einer bestimmten Größe der Anlage viel größer ist als bei jedem bisher wirtschaftlich verwertbaren Verfahren.The invention also relates to vapor phase splitting to achieve in which the amount of permanent gases formed is very small. The invention also relates to a method and an apparatus for splitting Hydrocarbon oils in which the amount of oil treated in the unit of time and the yield of the desired light hydrocarbons at a given The size of the plant is much larger than any previously economically viable Procedure.

Gemäß der Erfindung wird zuerst ein Ausgangsmaterial hergestellt, das sich ganz oder fast ganz in der Dampfphase befindet und daher für die Dampfphasenspaltung geeignet ist. Dieses Material wird auf einer Spalttemperatur für einen Zeitraum gehalten, der notwendig ist, den gewünschten Zersetzungsgrad zu erreichen. Neben den gewünschten leichten Kohlenwasserstoffen werden auch schwere hochsiedende flüssige Polymere als unerwünschte Produkte gebildet.According to the invention, a starting material is first produced, which is wholly or almost wholly in the vapor phase and therefore for the vapor phase splitting suitable is. This material is at a crack temperature for a period of time held, which is necessary to achieve the desired degree of decomposition. Next to The desired light hydrocarbons also become heavy, high-boiling liquids Polymers formed as undesirable products.

Es wurde gefunden, daß, wenn man die Polymeren unter den Spaltverhältnissen hält, denen das Dampfphasenmaterial unterworfen wird, -sie sich weiterhin polymerisieren und Teer und Koks bilden. Gemäß der Erfindung werden daher solche flüssigen Polymere aus der Spaltzone so schnell als möglich entfernt, während das Material, das sich in der Dampfphase befindet, stets während der gewünschten Reaktionszeit in der Spaltzone gelassen wird. Bei den Dampfphasenverfahren, welche bisher verwendet worden sind, war es üblich,.bei niedrigen Drucken, gewöhnlich ungefähr 5 kg%qcm, zu arbeiten, und die Anwendung solcher niedriger Drucke wurde als einer der größten Vorteile der Dampfphasenspaltung angesehen. Im Gegensatz hierzu wird das vorliegende Verfahren unter sehr hohen Drucken, die gewöhnlich bei den Spaltverfahren in Flüssigkeitsphase verwendet werden, z. B. 36 kg/qcm oder mehr, ausgeführt.It has been found that when you put the polymers under the cleavage ratios to which the vapor phase material is subjected, they continue to polymerize and form tar and coke. According to the invention, therefore, there are such liquid polymers removed from the cleavage zone as quickly as possible while the material that is is in the vapor phase, always during the desired reaction time in the cleavage zone is left. In the vapor phase process that has been used so far it was customary, at low pressures, usually about 5 kg% qcm, to work, and the application of such lower pressures was considered to be one of the greatest Considered advantages of vapor phase splitting. In contrast, the present Operation under very high pressures, which is common in liquid phase cracking processes be used, e.g. B. 36 kg / sq cm or more carried out.

Die -Vorteile der Dampfphasenspaltung unter so hohen Drucken werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der vorliegenden Erfindung offenbart.The advantages of vapor phase splitting under such high pressures will be from the following detailed description of the present invention.

Offensichtlich ° kann die wirtschaftliche Dampfphasenspaltung nur mit Öl durchgeführt werden, welches einen solchen Siedebereich hat, daß es bei praktisch anwendbaren Temperaturen verdampft. Nicht alle Öle, welche man zu spalten wünscht, sind von dieser Art. Viele Ausgangsöle, welche infolge ihres Preises und ihrer Ungeeignetheit für andere Zwecke, insbesondere für Spaltreaktionen geeignet sind, enthalten neben den leichteren Biestandteilen ho-hersiedende Biestandteile, die bei praktisch anwendbaren Temperaturen nicht verdampft werden können. Die schwereren Anteile können aber ganz oder teilweise in verdampfbare Kohlenwasserstoffe, welche für die Dampfphasenspaltung geeignet sind, umgewandelt 4 werden, indem man sie einer mäßigen Spaltung in der flüssigen Phase oder in der gemischten Phase unterzieht. Bei dieser vorbereitenden Spaltung können sich auch schwerere unerwünschte Polymere bilden. Wenn das Ausgangsmaterial ganz oder teilweise aus Ölen besteht, welche für die Dampfphasenspaltung ungeeignet sind, wird es zunächst einer vorbereitenden Spaltung unterworfen, und dann wird der Teil, welcher für die Dampfphasenspaltung geeignet ist, abgetrennt. Der unverdampfte schwere Rückstand und die Polymeren, welche sich während der vorbereitenden Spaltung gebildet haben, werden°aus dem System entfernt, bevor weitere Polymerisation mit Koksbildung eintritt.Obviously, only economic vapor-phase splitting can be carried out with oil which has a boiling range such that it is practical at applicable temperatures evaporated. Not all oils that one wishes to split are of this kind. Many starting oils, which because of their price and unsuitability for other purposes, especially suitable for cleavage reactions, contain besides the lighter beer components higher boiling components, those that are practically applicable Temperatures cannot be evaporated. But the heavier parts can be whole or partially into vaporizable hydrocarbons, which are necessary for vapor phase splitting are likely to be converted by giving them a moderate cleavage in the 4 liquid phase or in the mixed phase. In this preparatory Heavier undesirable polymers can also be formed by cleavage. If the starting material consists entirely or partially of oils which are unsuitable for vapor phase splitting it is first subjected to a preparatory split, and then becomes the part which is suitable for vapor phase splitting is separated. The unevaporated one heavy residue and the polymers that are formed during the preparatory cleavage are ° removed from the system before further polymerization with Coke formation occurs.

Bei einer vorzugsweisen Ausführung des Verfahrens werden die Kohlenwasserstoffe derart auf Spalttemperatur erhitzt, daß sie kontinuierlich in einem Strom unter Druck durch die Heizzone geführt werden, in welcher sie auf eine Spalttemperatur erhitzt werden, welche genügt, den größten Teil des Ausgangsmaterials zu verdampfen. Die Spaltung wird in dieser Stufe nur so weit geführt, daß man diejenigen schweren Kohlenwasserstoffe des Ausgangsmaterials, die bei den herrschenden Druck- und Temperaturbedingungen. unveidampfbar sind, in verhältnismäßig leichtere Kohlenwasserstoffe umwandelt, die man bei den genannten Bedingungen dann ganz leicht verdampfen kann. Das Ausgangsmaterial kann z. B. entweder aus mäßig schweren Kohlenwasserstoffen, die vollständig oder fast vollständig unter den angewandten Temperatur- und Druckbedingungen verdampfen, so z. B. aus Gasöl oder aus schwererem Öl, wie z. B. aus von den leichtesten Anteilen befreitem Rohöl, welches unverdampfbare schwere Rückstände und auch leichtere Bestandteile enthält, bestehen. Im ersteren Falle wird nur eine unvermeidbare Spaltung stattfinden, und das erwärmte und verdampfte Material wird direkt in eine Reaktions- und Scheidezone geführt, in welcher es genügend lange gehalten wird, um einen gewünschten Spaltungsgrad zu erreichen.In a preferred embodiment of the method, the hydrocarbons are heated to the cracking temperature in such a way that they are continuously in a stream below Pressure can be passed through the heating zone, in which it is brought to a gap temperature be heated, which is sufficient to evaporate most of the starting material. At this stage the split is only carried out so far that it becomes more difficult Hydrocarbons of the starting material, which under the prevailing pressure and temperature conditions. are non-evaporable, converts into relatively lighter hydrocarbons that one can then evaporate very easily under the conditions mentioned. The source material can e.g. B. either from moderately heavy hydrocarbons that are completely or almost completely evaporate under the applied temperature and pressure conditions, so z. B. from gas oil or from heavier oil such. B. from the lightest parts freed crude oil, which has non-evaporable heavy residues and also lighter components contains, consist. In the former case only an inevitable split will take place, and the heated and vaporized material goes straight to a reaction and separation zone out, in which it is held long enough to achieve a desired degree of cleavage to reach.

Zu diesem Zweck verwendet man eine verhältnismäßig große Reaktions- und Verdampfungskammer, die den üblichen vertikalen Spaltkammern entsprechen kann.For this purpose one uses a relatively large reaction and evaporation chamber, which can correspond to the usual vertical gap chambers.

Dämpfe werden vorzugsweise in das untere Ende dieser Reaktions- und Scheidekammer eingeleitet, um sie dann aufwärts steigen zu lassen. Es wird somit eine beträchtliche Zeit für diese Reaktion gewährt. Flüssige Bestandteile, welche dabei abgetrennt werden, werden zu einem Fraktionierturm abgezogen, in welchem weitere Trennurig stattfindet. Die Dämpfe werden durch einen Wiedererhitzer geleitet und von hier aus in eine Spaltkammer entleert, von wo sie dann zum Fraktionierturm zurückgeleitet werden.Vapors are preferably in the lower end of this reaction and Introduced into the vaginal chamber, in order to then let it rise upwards. So it becomes granted considerable time for this reaction. Liquid ingredients, which are separated in the process, are withdrawn to a fractionation tower, in which more Trennurig takes place. The vapors are passed through a reheater and from here it is emptied into a splitting chamber, from where it is then returned to the fractionation tower will.

Wenn das Ausgangsmaterial eine wesentliche Menge von Fraktionen, die bei den gegebenen Temperaturbedingungen unverdampfbar sind, enthält, so reguliert man die Erhitzung so-, daß die unverdampfbaren Kohlenwasserstoffe ganz oder teilweise in verdampfbare Kohlenwasserstoffe umgewandelt werden, wodurch von dem Ausgangsmaterial eine größere Menge von für die darauffolgende Dampfphasenspaltung geeignetem Material hergestellt wird: Einige schwere Polymere können in dieser vorbereitenden Spaltung gebildet werden, und in den meisten Fällen können nicht alle unverdampfbaren Kohlenwasserstoffe, welche ursprünglich in dem Ausgangsmaterial vorhanden waren, umgewandelt werden. Es wird daher das erhitzte Ausgangsmaterial zu einer verhältnismäßig großen Reaktions- und Scheidekammer geführt, von welcher die unverdampfte Flüssigkeit genügend .schnell abgezogen wird, um weitere Polymerisation und Bildung von Teer und Koks zu vermeiden. Das Material, welches so für die Dampfphasenspaltung vorbereitet wird, wird kontinuierlich von der Reaktionskammer zu einer zweiten Heizzone geführt. Hier wird in der Dampfphase mehr Wärme absorbiert, und die Wärmeverluste der Reaktions- und Scheidezone werden ausgeglichen, so daß beim Übergehen in die Spaltzone bei nötiger Zeitgewährung weitere Spaltung stattfindet.If the starting material has a substantial amount of fractions that are non-evaporable at the given temperature conditions, so regulated the heating is done in such a way that the non-evaporable hydrocarbons are wholly or partially converted into vaporizable hydrocarbons, thereby creating from the starting material a larger amount of material suitable for the subsequent vapor phase splitting is produced: Some heavy polymers can be used in this preparatory cleavage formed, and in most cases not all non-evaporable hydrocarbons, which were originally present in the starting material, can be converted. It is therefore the heated starting material to a relatively large reaction and separating chamber, from which the non-evaporated liquid .fast enough is withdrawn to avoid further polymerization and formation of tar and coke. The material which is thus prepared for vapor phase splitting becomes continuous from the reaction chamber to a second heating zone guided. here more heat is absorbed in the vapor phase, and the heat losses of the reaction and cleavage zone are leveled out, so that when going into the cleavage zone at If there is enough time, further split takes place.

In beiden oben beschriebenen Fällen wird das Maferial, welches in die Spaltzone eintritt, dort so lange bei Spalttemperatur gehalten, bis der gewünschte Spaltungsgrad erreicht wird. Die Temperatur des Materials in der Spaltzone wird vorzugsweise oberhalb der kritischen Temperatur der Kohlenwasserstoffe, welche man der Dampfphasenspaltung unterwirft, gehalten. Während die Spaltreaktion stattfindet, gehen auch verschiedene Polymerisationsreaktionen oder -synthesen vor sich, und es können sich hochsiedende Polymere bilden, deren kritische Temperatur höher als die angewandte Spalttemperatur ist. Diese Polymere werden daher verflüssigt und abgeschieden und so rasch wie möglich aus der Reaktionszone entfernt. Bei idealer Ausführung würde diese Entfernung augenblicklich erfolgen, im praktischen Betrieb wird jedoch eine kurze Zeit zur Entfernung solcher flüssigen Kohlenwasserstoffe gefordert. Die Bedingungen, unter denen man bei diesem Verfahren arbeitet, bilden soviel wie möglich eine wirkliche Dampfphase.In both cases described above, the Maferial, which is in the cleavage zone enters, held there at the cleavage temperature until the desired Degree of cleavage is achieved. The temperature of the material in the cleavage zone is preferably above the critical temperature of the hydrocarbons, which one subjected to vapor phase splitting, held. While the cleavage reaction is taking place, various polymerization reactions or syntheses also take place, and high-boiling polymers can be formed whose critical temperature is higher than is the gap temperature used. These polymers are therefore liquefied and deposited and removed from the reaction zone as quickly as possible. With ideal Execution, this removal would be instantaneous, in practical operation however, it takes a short time to remove such liquid hydrocarbons required. The conditions under which one works in this process form a real vapor phase as much as possible.

Bei dem neuen Verfahren ist die gebildete Teer- und Koksmenge viel geringer als bei den bisher bekannten Spaltverfahren, und tatsächlich wird die Bildung solcher unerwünschten Nebenprodukte fast ganz verhindert.In the new process, the amount of tar and coke formed is large less than with the previously known cleavage methods, and in fact the formation is such undesirable by-products are almost entirely prevented.

Die Spalttemperatur, welche im vorliegenden Verfahren angewendet wird, ist nicht begrenzt, da bei der sofortigen Entfernung der in der Spaltzone gebildeten flüssigen Polymeren die Polymerisationsreaktion unterbrochen wird, bevor sich Teer oder Koks bildet. Die Schwierigkeiten, welche durch diese Polymerisationsreaktion bei den heutigen Flüssigkeitsphasen- und Gemischtphasenverfahren entstehen, werden so verhütet, und es kann eine bedeutend höhere Spalttemperatur als bisher angewandt werden. Dadurch wird die Spaltzeit sehr verringert und die Leistungsfähigkeit der Anlage entsprechend vergrößert. Man wendet im vorliegenden Verfahren hohe Drucke vorteilhaft hauptsächlich deshalb an, weil die Dichte des zu spaltenden Materials vergrößert wird. Für eine gegebene Spalttemperatur und Spaltzeit kann die Leistungsfähigkeit einer Spaltanlage von einer gegebenen Größe stark vergrößert werden, indem man gemäß vorliegender Erfindung hohe Drucke ,anwendet. Umgekehrt kann man für eine gegebene Spalttemperatur und -zeit die Größe der nötigen Anlage verringern, entsprechend den wirtschaftlichen Forderungen, und doch eine große Ausbeute erhalten.The gap temperature, which is used in the present process, is not limited because of the immediate removal of those formed in the cleavage zone liquid polymers interrupt the polymerization reaction before tar builds up or forms coke. The difficulties caused by this polymerization reaction arise in today's liquid phase and mixed phase processes so prevented, and a significantly higher splitting temperature than previously used can be used will. This greatly reduces the splitting time and improves the efficiency of the Plant enlarged accordingly. High pressures are used in the present process advantageous mainly because of the density of the material to be cleaved is enlarged. For a given splitting temperature and splitting time, the performance a splitting plant of a given size can be greatly enlarged by according to present invention applies high pressures. Conversely, one can do for a given The gap temperature and time reduce the size of the necessary system accordingly the economic demands, and yet received a large yield.

Der angewandte hohe Druck hat den Nachteil, die Bildung von Polymeren zu begünstigen, aber dieser Nachteil wird durch den Vorteil ausgeglichen, daß eine kleinere Einrichtung für eine bestimmte zu erzeugende Menge gebraucht wird. Denn die sonst unvorteilhaften Polymerisationsreaktionen werden verwendet, um die Leistungsfähigkeit des vorliegenden Verfahrens zu erhöhen, und die Vermehrung der Polymerisation durch den angewandten hohen Druck wird ein Vorteil.The high pressure applied has the disadvantage of forming polymers favor, but this disadvantage is offset by the advantage of having a smaller facility is needed for a certain amount to be produced. Because the otherwise unfavorable polymerization reactions are used to increase the efficiency of the present process to increase, and the multiplication of the polymerization through the high pressure applied becomes an advantage.

Alle bisher bekannten wirtschaftlich arbeitenden Dampfphasenspaltverfahren sind bei niedrigem Druck ausgeführt worden und waren allgemein gekennzeichnet durch die Bildung von großen Mengen permanenter Gase. Diese Gase werden reichlich gebildet durch die Spaltung von Kohlenwasserstoffen, welche im Benzinbereich liegen, und bilden daher einen direkten Verlust an gewünschten Endprodukten. Die leichten Kohlenwasserstoffe, aus welchen die permanenten Gase bestehen, sind auch polymerisationsfähig, und wenn sie polymerisiert werden, bilden sie Kohlenwasserstoffe, welche im Benzinbereich liegen. Diese Wiedervereinigung von permanenten Gasen zu im Benzinbereich liegenden Produkten wird durch Druckvergrößerung unterstützt, geradeso wie die Polymerisation von Teer und Koks. Dank des angewandten hohen Druckes bilden sich in diesem Verfahren nur sehr kleine Mengen permanenter Gase; und daher.fallen die Bedenken fort, die man gewöhnlich gegen Dampfphasenverfahren erhebt. Dies ist auch der Fall, wenn das Verfahren bei einer Temperatur ausgeführt wird, die der bei den üblichen Dampfphasenverfahren mit niedrigem Druck angewandten entspricht. Bei dem letzteren Verfahren entsteht eine so hohe Spalttemperatur, daß der Verlust, hervorgerufen durch steigende Produktion von Gas, derart erhöht wird, daß das Verfahren unwirtschaftlich wird.All previously known economically working vapor phase cracking processes have been carried out at low pressure and were generally characterized by the formation of large quantities of permanent gases. These gases are abundantly generated by splitting hydrocarbons, which are in the gasoline range, and therefore form a direct loss of desired end products. The light hydrocarbons from which the permanent gases consist, are also polymerizable, and if so they are polymerized, they form hydrocarbons, which in the gasoline range lie. This reunification of permanent gases to those in the gasoline sector Products is supported by increased pressure, just like polymerisation of tar and coke. Thanks to the high pressure applied, they form in this process only very small amounts of permanent gases; and therefore. the concerns that one usually raises against vapor phase procedures. This is also the case if that Process is carried out at a temperature which is that of conventional vapor phase processes with low pressure applied. The latter process arises such a high gap temperature that the loss caused by increasing production of gas, is increased so that the process becomes uneconomical.

Es erklärt sich durch das Gesagte, daß das vorliegende Verfahren die meisten Schwierigkeiten, die bei Dampfphasenverfahren bisher entstanden, überwindet und daß gleichzeitig diejenigen Schwierigkeiten fortfallen, die durch die Teer- und Koksbildung in den bisher bekannten Flüssigkeitsphasen und Gemischtphasenverfahren aufgetreten sind.It is explained by what has been said that the present process the overcomes most of the difficulties previously encountered with vapor phase processes and that at the same time those difficulties disappear which were caused by the tar and coke formation in the previously known liquid phase and mixed phase processes appeared.

- Die vorliegende Erfindung soll an Hand der beiliegenden Zeichnungen beispielsweise erläutert werden. Die Fig.2 zeigt eine Apparatur, die für eine modifizierte Ausführungsform des Verfahrens geeignet ist.The present invention is to be made with reference to the accompanying drawings for example can be explained. The Fig.2 shows an apparatus for a modified Embodiment of the method is suitable.

Die zu spaltenden Kohlenwasserstoffe werden durch das Rohr i o mit Hilfe der Pumpe i i durch eine Heizschlange 12 gedrückt, in welcher sie auf eine Spalttemperatur erhitzt werden, die genügt, um wesentliche Verdampfung zu erzielen, und ungefähr q.27° C beträgt. Um die besten Resultate zu erzielen, muß die Temperatur oberhalb der kritischen Temperatur der Kohlenwasserstoffbestandteile, welche dem Dampfphasenprozeß unterworfen werden, liegen. Falls ein Kohlenwasserstofföl von der Art eines Gasöles bei hohen Drucken behandelt werden soll, muß man Temperaturen zwischen 468 bis 524° C anwenden. Die Heizschlange 12 ist in einem Ofen i3 untergebracht, welcher in geeigneter Weise erhitzt werden kann, z. B. durch einen Brenner 14, der in der Ofentür 15 montiert ist.The hydrocarbons to be cleaved are through the pipe i o with Help the pump i i pressed through a heating coil 12 in which they are heated to a cracking temperature sufficient to cause substantial evaporation and is about q.27 ° C. To get the best results, the temperature must be above the critical temperature of the hydrocarbon components, which are subjected to the vapor phase process lie. If a hydrocarbon oil of the type of gas oil to be treated at high pressures, one must have temperatures apply between 468 and 524 ° C. The heating coil 12 is housed in an oven i3, which can be heated in a suitable manner, e.g. B. by a burner 14, the is mounted in the oven door 15.

Das Material wird in der Heizschlange 12 erhitzt und durch das Röhr 16 in die Verdampfungs- oder Reaktionskammer- 17 geleitet, in welcher eine Trennung der Flüssigkeit und Dämpfe stattfindet. Diese Kammer kann vertikal stehen und ist so dimensioniert, daß die Dämpfe hier genügend lange Zeit bleiben, so daß die Spaltreaktion stattfinden kann und daß auch die Abtrennung der flüssigen Bestandteile, die aus der Heizschlange und der Reaktionskammer stammen, erfolgen kann. Das Einlaßrohr 16 reicht bis zum Boden der Reaktionskammer (wie aus 16' ersichtlich), um die Trennung zu erleichtern und um zu bewirken, daß die Gase aufwärts zum Auslaßrohr steigen.The material is heated in the heating coil 12 and through the tube 16 passed into the evaporation or reaction chamber 17, in which a separation the liquid and vapors takes place. This chamber can stand and is vertical dimensioned so that the vapors remain here long enough for the cleavage reaction can take place and that also the separation of the liquid components that result from originate from the heating coil and the reaction chamber. The inlet pipe 16 extends to the bottom of the reaction chamber (as can be seen from 16 ') in order to achieve the separation and to cause the gases to rise up to the outlet pipe.

Die in der Reaktionskammer 17 abgetrennte Flüssigkeit wird durch das mit dem Ventil i9 versehene Rohr 18 geleitet. Die Entfernung der flüssigen Teile wird vorzugsweise in kontinuierlicher Weise und- mit genügender Geschwindigkeit ausgeführt, so daß keine Koksbildung in der Reaktionskammer 17 eintritt.The liquid separated in the reaction chamber 17 is through the pipe 18 provided with the valve i9. The removal of the liquid parts is preferably carried out in a continuous manner and at a sufficient speed carried out so that no coke formation occurs in the reaction chamber 17.

Dieses flüssige Material kann schwerere Kohlenwasserstoffe und Polymere enthalten, welche entfernt werden; es kann aber auch wertvolle leichtere Bestandteile enthalten. Um diese leichteren Bestandteile zu gewinnen, wird das flüssige Material aus der Reaktionskammer 17 abgezogen und in die Fraktionierkolonne 2o eingeführt, um hier fraktioniert zu werden. 'Die Fraktionierkolonne 2o kann von irgendeiner geeigneten Konstruktion sein, und der Druck in ihr kann geringer sein als der, der in der Reaktionskammer 17 vorherrscht, z. B. etwas über Atmosphärendruck, so daß das flüssige Material, welches in die Fraktionierkolonne eingeführt wird, infolge der Eigenwärme und bei Druckabnahme teilweise verdampft. Die leichten Kohlenwasserstoffe, die in dieser Flüssigkeit enthalten sind, können durch die Dampfleitung 21 entfernt werden, und ein Zwischenprodukt, wie z. B. Gasöl, kann durch den Seitenauslaß 22 mit Hilfe der Pumpe 23 abgezogen werden. Das durch das Auslaßrohr 22 geführte Zwischenprodukt kann durch das Rohr 24 entfernt werden, oder es kann durch Rohr 25 in das Beschickungsrohr io und mit Hilfe der Beschickungspumpe i i zur Heizschlange 12 zum Spaltprozeß zurückgeführt werden. Der flüssige Rückstand wird aus der Fräktionierkolonne 2o durch das Röhr 26 aus der Anlage entfernt. Die Fraktionierkolonne kann an ihrem oberen Ende mit einer Kühlschlange 27 versehen sein, um die Zusammensetzung der Dämpfe, die durch den Auslaß 21 abgezogen werden, zu regulieren.This liquid material can contain heavier hydrocarbons and polymers included, which will be removed; but it can also contain valuable lighter components contain. In order to gain these lighter components, the liquid material is used withdrawn from the reaction chamber 17 and introduced into the fractionation column 2o, to be fractionated here. The fractionation column 2o can be of any suitable construction, and the pressure in it may be less than that of prevails in the reaction chamber 17, e.g. B. slightly above atmospheric pressure, so that the liquid material introduced into the fractionation column as a result the intrinsic heat and partially evaporated when the pressure drops. The light hydrocarbons which are contained in this liquid can be removed through the steam line 21 be, and an intermediate such. B. gas oil, can through the side outlet 22 can be withdrawn with the aid of the pump 23. The intermediate product passed through the outlet pipe 22 can be removed through pipe 24, or it can be removed through pipe 25 into the feed pipe io and returned to the heating coil 12 for the cleavage process with the aid of the feed pump i i will. The liquid residue is from the fractionation column 2o through the tube 26 removed from the system. The fractionation column can at its upper end with a cooling coil 27 may be provided to control the composition of the vapors passing through the outlet 21 are withdrawn to regulate.

Die Reaktionskammer ist mit Isoliermaterial 28 umgeben, so daß die Temperaturbedingungen möglichst die gleichen sind wie in der Heizschlange 12.The reaction chamber is surrounded with insulating material 28, so that the If possible, the temperature conditions are the same as in the heating coil 12.

Die Dämpfe,von der Reaktionskammer 17 werden durch die Röhren 29 und 39 geleitet und durch das Druckreduzierventil 40 in den Wiedererhitzer 41 geführt. Der Wiedererhitzer kann nach Art einer Heizschlange gebaut sein und kann in demselben Ofen liegen wie die Heizschlange 12. Die wiedererhitzten Produkte werden von dem Wiedererhitzer 41 durch' die Röhre 42 und das Ventil 43 in die Spaltkammer 44 geleitet, in welcher sie so lange gehalten werden, bis die Spaltreaktion in dem gewünschten Ausmaß eingetreten ist. Diese Spaltkammer ist vorzugsweise isoliert, 45, um Wärmeverluste zu vermindern. Die hochsiedenden polymerisierten Kohlenwasserstoffe werden so schnell wie möglich aus der Spaltkammer entfernt durch das am unteren Ende der Spaltkammer 44 liegende Auslaßrohr 46, welches gleichzeitig für Dampf und Flüssigkeit verwendet wird. Die Spaltkammer 44 ist vorzugsweise etwas gegen das Auslaßrohr 46 geneigt, wie in der Zeichnung gezeigt wird, oder sie ist vertikal gestellt, während das Einlaßrohr 42 mit dem oberen Teil und das Auslaßrohr 46 mit dem unteren Teil verbunden ist. Die Spaltprodukte werden durch das Rohr 46 durch Druckreduzierventil47 in die Fraktionierkolonne 32 geführt.The vapors from the reaction chamber 17 are passed through the tubes 29 and 39 and passed through the pressure reducing valve 40 into the reheater 41. The reheater can be built in the manner of a heating coil and can be in the same Oven are like the heating coil 12. The reheated products are from the Reheater 41 passed through tube 42 and valve 43 into gap chamber 44, in which they are held until the cleavage reaction in the desired Extent has occurred. This gap chamber is preferably insulated 45 to avoid heat losses to diminish. The high-boiling polymerized hydrocarbons become so fast removed from the fission chamber as possible through the one at the lower end of the fission chamber 44 lying outlet pipe 46, which is used simultaneously for steam and liquid will. The gap chamber 44 is preferably slightly inclined towards the outlet pipe 46, as shown in the drawing, or it is placed vertically while the inlet pipe 42 is connected to the upper part and the outlet pipe 46 is connected to the lower part. The cleavage products are passed through pipe 46 through pressure reducing valve 47 into the fractionation column 32 led.

Von der Fraktionierkolonne 32 kann ein Produkt, wie z. B. Benzin, oben durch den Dampfauslaß 33 abgezogen werden, und ein Zwischenprodukt, wie z. B. Gasöl, kann mit Hilfe des Auslaßrohres 34 entnommen werden. Weitere Auslässe für andere Seitenabzüge, wie z. B. für Schwerbenzin, können vorgesehen werden. Das Gasöl wird, durch das Auslaßrohr 34 und- Pumpe 35 entnommen, entweder in einen geeigneten Sammler durch das Rohr 36 oder das Rohr 37 in die Einlaßseite zur Pumpe i i geführt, von wo es in die Heizschlange 12 zur weiteren Behandlung gelangt. Der Rückstand, der in dem unteren Teil der Fraktionierkolonne 32 bleibt, kann durch das Rohr 38 entfernt und in ein geeignetes Sammelgefäß geführt werden.From the fractionation column 32 a product, such as. B. gasoline, withdrawn at the top through the steam outlet 33, and an intermediate product, such as. B. gas oil can be removed with the aid of the outlet pipe 34. Further outlets for other side prints, such as B. for heavy fuel, can be provided. That Gas oil is withdrawn through the outlet pipe 34 and pump 35 either into a suitable one Collector passed through pipe 36 or pipe 37 into the inlet side to pump i i, from where it is in the Heating coil 12 arrives for further treatment. The residue remaining in the lower part of fractionation column 32 can pass through the tube 38 can be removed and placed in a suitable collecting vessel.

Die oben beschriebene Methode zur Entfernung der polymerisierten Kohlenwasserstoffe hat den Nachteil, daß die letzteren im engen Kontakt mit den gespaltenen Dämpfen gehalten werden, während sie durch die Leitung 4.6, die von der Spaltkammer 44 zu der Fraktionierkolonne führt, geleitet werden. Die Temperatur des Materials in dem Rohr ¢6 ist noch immer sehr hoch, und weitere Polymerisation kann stattfinden, insbesondere da die gebildeten Polymere weitere Polymerisation begünstigen.The method described above for removing the polymerized hydrocarbons has the disadvantage that the latter is in close contact with the split vapors are held while they are through the line 4.6, which from the gap chamber 44 to the fractionating column leads. The temperature of the material in the Tube ¢ 6 is still very high and further polymerization can take place, in particular since the polymers formed promote further polymerization.

Dieser Nachteil kann verkleinert werden dadurch, daß man die Temperatur des Materials schnell sinken läßt und daß man die Produkte nur sehr kurze Zeit in dem Rohr läßt, indem man z. B. das Rohr 46 so kurz wie möglich macht. Man kann die Schwierigkeit auch umgehen, indem man bei der Reaktionskammer getrennte Dampf- und Flüssigkeitsrohre benutzt; aber die mechanischen Schwierigkeiten, welchen man begegnet, wenn man solche Flüssigkeitsrohre konstruiert, .die gegen den Dampfauslaß dicht sind und gleichzeitig den Ablaß der Flüssigkeit schnell und gründlich vollziehen, sind beträchtlich.This disadvantage can be reduced by increasing the temperature of the material can sink quickly and that the products can only be used for a very short time lets the pipe by z. B. makes the tube 46 as short as possible. You can Avoid the difficulty by having separate steam and steam in the reaction chamber Liquid pipes used; but the mechanical difficulties one encounters when such liquid pipes are constructed, they are tight against the vapor outlet and at the same time drain the liquid quickly and thoroughly, are considerable.

Die Anlage, bestehend aus Heizschlange 12 und Reaktionskammer 17, wird unter einem gleichmäßigen Druck, welcher 36 kg/qcm übersteigt, vornehmlich zwischen 5o und 85 kg/qcm gehalten; ein Druck über 36 kgjqcm wird in dem Wiedererhitzer 41 und der Spaltkammer 44 gehalten. Die Druckverminderung in der Spaltkammer wird in dem Ventil 47 stattfinden. Die Beschaffenheit der Dämpfe, die aus der Reaktionskammer 17 entnommen sind, kann durch den Wiedererhitzer 41 geregelt werden. Wenn ein Teil des in dem Röhrenerhitzer 12 erhitzten Materials nicht in die Dampfphase umgewandelt ist, kann man die Umwandlung durch den Wiedererhitzer 41 herbeiführen.- Weiterhin wird der Wiedererhitzer die Wärmeverluste der Dämpfe, die in der Reaktionskammer 17 durch Verdampfung stattgefunden haben, ausgleichen und so die Dämpfe genügend Wärme absorbieren lassen, um sie dann in der Spaltkammer 44, wo. ihnen die nötige Zeit gegeben wird, spalten zu lassen.The system, consisting of heating coil 12 and reaction chamber 17, becomes predominantly under a uniform pressure which exceeds 36 kg / sq cm kept between 50 and 85 kg / sq cm; a pressure in excess of 36 kg / sq cm is created in the reheater 41 and the gap chamber 44 held. The pressure reduction in the splitting chamber is take place in valve 47. The nature of the vapors emanating from the reaction chamber 17 are removed can be regulated by the reheater 41. If a part of the material heated in the tube heater 12 is not converted into the vapor phase the conversion can be brought about by the reheater 41.- Furthermore the re-heater eliminates the heat losses from the vapors in the reaction chamber 17 have taken place by evaporation, and so the vapors are sufficient Let heat be absorbed to them then in the gap chamber 44, where. give you the necessary Time is given to divide.

Fig. 2 zeigt eine Apparatur, in welcher die Dämpfe in mehreren aus einer Heizzone und einer kombinierten Spalt- und Trennungszone bestehenden Stufen gespaltet werden, Die Heizzonen der einzelnen Stufen sind mit Al, A2 und A3 und die Spalt- und Trennungszonen mit Bi, B2 und B3 bezeichnet. C ist die Fraktionierkolonne.Fig. 2 shows an apparatus in which the vapors in several from a heating zone and a combined cleavage and separation zone The heating zones of the individual stages are marked with Al, A2 and A3 and the cleavage and separation zones are designated with Bi, B2 and B3. C is the fractionation column.

Die etwa gebildeten Flüssigkeiten werden aus der Spalt- und Trennungszone der einzelnen Stufen durch die Leitungen bi und b2 so schnell entfernt, daß nur Dämpfe durch die Leitungen d1 und d2 in die nächste Stufe gelangen.Any liquids formed are from the cleavage and separation zone of the individual stages through the lines bi and b2 removed so quickly that only Vapors pass through lines d1 and d2 to the next stage.

Die Zersetzungsprodukte strömen aus der letzten Kammer B3 durch Leitung b3 in die Fraktionierkolonne C, wo eine Trennung in Benzin, Zwischenprodukt, wie z. B. Gasöl, und in Rückstand stattfindet.The decomposition products flow out of the last chamber B3 through line b3 into fractionation column C, where a separation into gasoline, intermediate product, such as z. B. gas oil, and takes place in residue.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for cracking hydrocarbon oils in the vapor phase, in which the hydrocarbon oils are in a stream under pressure are heated to cracking temperature and the so heated hydrocarbons in a extended reaction zone where cleavage and evaporation occurs and a substantial accumulation of liquid is prevented, characterized in that that the vapors in the enlarged reaction zone, which contains as little liquid as possible kept at cracking temperature and under high pressure and then through a heating zone are performed, in which they are subjected to further heating to the gap temperature the re-heated vapors are then transferred to the second expanded reaction zone are conducted, in which the vapors are kept at cracking temperature and under high pressure and all of the conversion products from the second reaction zone so quickly removed so as to prevent the accumulation of liquid therein.

2nd embodiment of the method according to claim i, characterized in that the vapors in one or several units are split, each of which consists of a heating and a Reaction zone consists, and that the liquid products formed from the reaction zone from each unit as quickly as possible, leaving only vapors from the reaction zones be transferred to the next unit.