DE622847C

DE622847C - Process and device for pressure heat treatment or pressure heat splitting of hydrocarbon oils, tars and coal oil suspensions

Info

Publication number: DE622847C
Application number: DEB158557D
Authority: DE
Original assignee: IND BUREAU DR OSKAR ARENDT
Current assignee: IND BUREAU DR OSKAR ARENDT
Priority date: 1932-12-02
Filing date: 1932-12-02
Publication date: 1936-03-06

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Druck-Wärmebehandlung bzw. Druckwärme-Spaltung von Kohlenwasserstoffölen, Teeren und Kohle-Ölsuspensionen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Druck-Wärmehehandlung bzw. zur Druckwärme-Spaltung von Kohlenwasserstoffölen, Teeren und Kohle-Ölsuspensionen in mindestens einem von außen beheizten Behälter oder in einer Mehrzahl hintereinander oder parallel zueinander bzw. wechselweise hintereinander und parallel schaltbarer Behälter dieser Art mit vorzugsweise zylindrischem Einsatzgefäß bzw. Einsatzgefäßen, dessen bzw. deren Außenwandungen einen zum Hindurchdrücken des zu behandelnden Gutes dienenden Ringraum mit den Innenwandungen des zugehörigen beheizten Außenbehälters bilden.Method and device for pressure heat treatment or pressure heat splitting of hydrocarbon oils, tars and coal-oil suspensions The invention relates to a process for pressure-heat treatment or for pressure-heat splitting of hydrocarbon oils, Tars and coal-oil suspensions in at least one externally heated container or in a plurality one behind the other or parallel to one another or alternately one behind the other and in parallel switchable container of this type with preferably cylindrical Insert vessel or insert vessels, the outer walls of which have one for pushing through the material to be treated serving annular space with the inner walls of the associated Form heated outer container.

Bekännten Verfahren und Vorrichtungen dieser Art gegenüber kennzeichnet sich der Erfindungsgegenstand im wesentlichen dadurch, daß der zum Hindurchdrücken des zu behandelnden Gutes vorgesehene Ringraum sehr eng gehalten ist und das in diesem Ringraum in dünner Schicht aufsteigende und von dort in den Einsatz gelangende und daraus abgeleitete Gut innerhalb dieses Ringraumes längs den beheizten Wandungen des Außenbehälters unter Vermeidung einer Vermischung bereits erhitzter Ölmengen mit neu hinzutretendem kaltem Öl mittels mechanisch bewegter Apparatteile, wie Förderspiralen o. dgl., kontinuierlich vorwärts geschoben wird. Die Förderspiralen können dabei z. B. außen am Einsatzbehälter, der während des Betriebes in Drehbewegung versetzt ist, zweckmäßig leicht auswechselbar, etwa in Gestalt von z. B. angeschraubten Stahlbandstreifen, angebracht sein und außer einer zwangsläufigen Förderbewegung des Gutes innerhalb des Ringraumes auch den weiteren wichtigen, an sich bekannten Zweck der-fortgesetzten Säuberung der Wandungen des beheizten Außenbehälters, insbesondere zur Verhütung einer Koksbildung an diesen Wandungen, erfüllen.Identifies known methods and devices of this type the subject matter of the invention essentially in that the push through of the material to be treated provided annular space is kept very narrow and that in this annulus ascending in a thin layer and from there into use and the material derived therefrom within this annular space along the heated walls of the outer container while avoiding mixing of already heated oil quantities with newly added cold oil by means of mechanically moved apparatus parts such as spiral conveyors or the like, is continuously pushed forward. The conveyor spirals can do this z. B. on the outside of the insert container, which rotates during operation is conveniently easily exchangeable, for example in the form of z. B. screwed-on steel tape strips, be attached and except for an inevitable conveying movement of the goods within of the annulus also the further important, per se known purpose of the continued Cleaning of the walls of the heated outer container, especially for prevention coke formation on these walls.

Die Förder- und Schaberspiralen im engen Ringraum zwischen beheiztem Außenbehälter und Einsatzbehälter können aber auch einen geeigneten, unter sich verfestigten und ausgesteiften, gegebenenfalls für sich einsetzbaren und herausziehbaren Teil bilden, der geeignet -rnaschinell zur Erzielung der Förder- und Schaherwirkung angetrieben werden kann. Bei rotierender Anordnung des Einsatzbehälters mit äußerer Förderspiralen- und Schaberarmierung besorgt dieser Einsatz nicht nur die zwangsläufige Förderung des Gutes durch den engen Ringraum und eine fortgesetzte Säuberung der Innenwandungen des Außenbehälters, sondern dient ferner auch mit seinem Innenraum bei der Druckwärme-Spaltung als Zersetzer, so daß eine besondere Zersetzeranordnung dadurch entbehrlich wird.The conveyor and scraper spirals in the narrow annular space between the heated However, the outer container and the insert container can also be a suitable one solidified and stiffened, optionally insertable and extractable Form part of the suitable machine to achieve the promotional and Schaher effect can be driven. With a rotating arrangement of the insert container with outer Conveyor spiral and scraper reinforcement, this use not only provides the inevitable Promotion of the goods through the narrow annular space and a continued cleaning of the Inner walls of the outer container, but also serves with its interior as a decomposer in the pressure-heat splitting, so that a special decomposer arrangement thereby becomes dispensable.

Die nach vorliegendem Verfahren erzielbare hohe Flußgeschwindigkeit des Gutes gestattet im Gegensatz zu anderen Verfahren und Apparaturen- mit - verhältnismäßig einfachen und -unbedingt zuverlässig arbeitenden widerstandsfähigen,-Übersichtlichen und gegebenenfalls leicht ausivvschselbaren und gut zugänglichen Konstruktionsteilen unter Vermeidung häufiger Unterbrechungen des Betriebes der Anlage eine derart weitgehende Ausnutzung der gegebenen Heizfläche, daß gegenüber anderen Verfahren und Apparaturen der Betrieb wärmewirtschaftlich äußerst günstig durchgeführt werden kann und für eine gegebene Leistung Abmessungen und Raumbeanspruchung sowie Erstellungskosten der Anlage und nicht zuletzt Reinigungs- und Reparaturkosten dabei erheblich geringer werden.The high flow rate achievable by the present process of the goods is permitted in contrast to other procedures and equipment with - relatively simple and - absolutely reliable working resistant, - clear-cut and, if necessary, easily removable and easily accessible structural parts while avoiding frequent interruptions in the operation of the system, such a far-reaching one Utilization of the given heating surface compared to other methods and equipment the operation can be carried out extremely economically and for a given service dimensions and space requirements as well as construction costs of the system and, last but not least, cleaning and repair costs are considerably lower will.

Schon bei et-,va einer Umdrehung .des rotierenden Einsatzes je Sekunde kann die Durchflußgeschwindigkeit des Gutes durch den Ringraum längs den beheizten Wandungen ein Vielfaches der ohne diese Anordnung erreichbaren betragen, wodurch wiederum eine vielfach bessere, wirtschaftlichere Ausnutzung der gegebenen Heizfläche unter praktisch völliger Ausschaltung des Leydenfrost-Phänömens und unter gleichzeitiger bedeutender Verringerung der Verkokungsgefahr für die Wandungen erzielt wird.Already at about one turn of the rotating insert per second can the flow rate of the material through the annulus along the heated Walls are a multiple of what can be achieved without this arrangement, whereby again, a much better, more economical use of the given heating surface with practically complete elimination of the Leydenfrost phenomenon and with simultaneous significant reduction in the risk of coking for the walls is achieved.

Das vbrliegende Verfahren und die vorliegende Apparatur ermöglichen es daher auch; noch solche Öle oder Teere sowie auch Kohle-Ölsusp,ensionen der Druck-Wärmebehandlung und Druckwärme-Spaltung zu unterwerfen, die in anderen Apparaten; z. B.. in Röhrenöfen, überhaupt nicht mehr irgerid-@vie wirtschaftlich verarbeitet werden könnten.The present method and apparatus enable therefore it too; nor such oils or tars as well as coal-oil suspensions of pressure heat treatment and subject to pressure-heat splitting in other apparatus; z. B. in tube furnaces, Irgerid- @ vie could no longer be processed economically at all.

Von den zur Erläuterung des Verfahrens und der Apparatur dienenden schematischen Darstellungen zeigen: Abb. i im Längsschnitt eineDruckzylinderanordnung mit drehbarem Einsatz, Abb. z ein Teilstück der Mantelabwicklung des drehbaren Einsatzbehälters, @'Abb. 3 das Schema einer Betriebsanlage irii 'drei beheizbaren Druckbehältern nach Art der Abb. i.From those used to explain the process and the apparatus Schematic representations show: Fig. i in longitudinal section a printing cylinder arrangement with rotatable insert, Fig. z a section of the casing development of the rotatable insert container, @ 'Fig. 3 the scheme of a plant irii 'after three heatable pressure vessels Type of Fig. I.

Das- der Wärmebehandlung; insbesondere der- Drucliv#värme-Spaltung zu unterwerfende Gut; wie - -z. B. vorgewärmtes Öl u. dgl., gegebenenfalls im 'Gemisch mit Rücklauf-,ölen, Wird gemäß Abb. i von 'unten her durch das Rohr b am Abschlußflansch a1 in den aus den Feuerungszügen -d von außen beheizten Druckbehälter a eingeführt. Hier steigt das Gut durch den Ringraum f, der zwischen den Außenwandungen des Einsatzbehälters c und den Innenwandungen des beheizten Außenbehälters a gebildet ist, mit hoher Geschwindigkeit durch den außen mit Stahlbandspiralen g besetzten, mit seiner Achse k bei p angetriebenen, sich drehenden Einsatz c längs den beheizten Wandungen aufwärts und gelangt über den oberen Rand des Einsatzes c hinweg in das Innere dieses gleichzeitig als Zersetze, wirkenden Einsatzes. Aus dem Innern des Einsatzbehälters c werden die weiter zu behandelnden bzw. zu kondensierenden Gase und Dämpfe aus den Rohren hl und lag am Oberflansch a2 des beheizten Druckbehälters a und die Rückstände durch den Auslaß- und Lagerstutzen i des Einsatzes c und das Rohr 123 am unteren Flansch a1 des beheizten Druckbehälters hindurch abgeleitet.That- the heat treatment; in particular the pressure of heat splitting good to be subjugated; like - -z. B. preheated oil and the like, optionally in the 'mixture with return, oil, is shown in Fig. i from below through the pipe b at the end flange a1 introduced into the pressure vessel a heated from the outside from the furnace flues -d. Here the material rises through the annular space f between the outer walls of the insert container c and the inner walls of the heated outer container a is formed, with high Speed through the outside with steel band spirals g, with its axis k at p driven, rotating insert c along the heated walls upwards and passes over the upper edge of the insert c away into the interior of this at the same time as decomposing, effective use. From the inside of the insert container c the gases and vapors to be treated or condensed from the pipes hl and lay on the upper flange a2 of the heated pressure vessel a and the residues through the outlet and storage port i of the insert c and the tube 123 on the lower flange a1 of the heated pressure vessel derived through it.

Die durch eine Stoffbüchsenanordnung o durch den Oberflansch a@ des Druckbehälters dicht hindurchgeführte Drehachse k des Einsatzes c ist innen im Einsatz c durch mit Durchlässen ml für das Gut versehene, scheibenförmig o. dgl. gestaltete Teile in, abgestützt. Die zur zwangsläufigen beschleunigten Drehförderung der Öle o. dgl. im Ringraum f dienenden äußeren Stahlbandspiralen g, von denen in Abb. i nur eine angedeutet ist, sind zweckmäßig so hoch gehalten, daß ihre äußere Kante bei der Drehbewegung des Einsatzes c an der. Innenwand des beheizten Druckbehälters a dicht anliegt und so eine säubernde Schabewirkung zur Verhinderung des Koksansatzes o. dgl. an diesen Wandungen ausüben kann.The through a fabric can arrangement o through the top flange a @ des The axis of rotation k of the insert c, which is passed through tightly, is in use on the inside c by provided with passages ml for the good, disc-shaped or the like Parts in, supported. The inevitable accelerated rotary conveying of the oils or the like. Outer steel band spirals g serving in the annular space f, of which in Fig. i only one is indicated, are expediently kept so high that their outer edge when rotating the insert c on the. Inner wall of the heated pressure vessel a fits tightly and thus has a cleaning scraping effect to prevent coke build-up o. The like. Can exercise on these walls.

Gemäß der beispielsweisen Darstellung einer Anlage mit drei beheizten Druckbehältern a 'entsprechend der Abb. 3, die gegebenenfalls verschiedenartig durch nicht angedeutete Hähne o. dgl. parallel oder hintereinander geschaltet werden können, ist ein kontinuierlicher Betrieb vorgesehen, der sich zwischen der Kaltölpumpe q über die Vorwärm- und Destillationskolonne r, die Heißölpumpe s, die Druckgefäßaggregate c, und bezüglich der gewonnenen Dämpfe und Gase zurück zur Kolonne r über den Dephlegmator t, den Kühler 2c und den Gasflüssigkeitsscheider v zur Tankleitung w1 bzw. zur Abgasleitung w., z. B. für die Apparaturbefeuerung, abspielt. Die Druckbehälter a sind dabei zweckmäßig je für sich mit Gas, z. B. mit dem Abgas, beheizbar. Die Rückstände .aus den Druckspaltungsaggregaten a gelangen, wie zur Abb. r beschrieben, durch die Rohre lt. aus dem Innern der Einsatzbehälter iri die Rückflußrohrleitung h4 und von dort entweder in Sammelbehälter zur Verwendung als Kesselbefeuerungsmaterial oder gegebenenfalls nach Abtrennung der dafür unverwendbaren Rückstände nochmals in den Druckspaltungskreislauf.According to the exemplary representation of a system with three heated pressure vessels a 'according to Fig. 3, which can optionally be connected in parallel or in series by taps or the like that are not indicated, continuous operation is provided, which takes place between the cold oil pump q via the Preheating and distillation column r, the hot oil pump s, the pressure vessel units c, and with regard to the vapors and gases obtained back to the column r via the dephlegmator t, the cooler 2c and the gas-liquid separator v to the tank line w1 and to the exhaust line w., E.g. B. for equipment firing, plays. The pressure vessel a are expediently each with gas, for. B. with the exhaust gas, heated. The residues .from the pressure splitting aggregates a reach, such as for Fig. Described r lt through the tubes. From the interior of the insert container iri the Rückflußrohrleitung h4 and from there either in collection container for use as a boiler firing material or if necessary after removal of this unusable residues again in the pressure splitting cycle.

Wie schon eingangs erwähnt, brauchen die. Förde,- und Säubierungsspiralen g nicht unbedingt gemäß Abb. i als Besatz der Außenwandung eines drehbaren Einsatzes ausgeführt sein, sondern sie könnten auch einen selbständigen. geeignet versteiften und für sich in Umdrehung versetzten Apparatteil bilden, wobei dann der Innenbehälter c ebenfalls stillstehend angeordnet sein könnte. Ausführbar, wenn auch mit größeren Schwierigkeiten, wäre auch eine drehbare Anordnung der beheizten Außenbehälter a bzw. eine Drehbeyvegung mehrerer der genannten Teile gegeneinander.As already mentioned at the beginning, they need. Fjord and clearing spirals g not necessarily according to Fig. i as a trim on the outer wall of a rotatable insert executed but they could also be self-employed. suitable form stiffened and set in rotation apparatus part, with then the inner container c could also be arranged stationary. Executable if even with greater difficulty, a rotatable arrangement would also be the heated Outer container a or a rotating movement of several of the parts mentioned against each other.

Claims

PATENT CLAIM; -I. Process for pressure-heat treatment or pressure-heat splitting of hydrocarbon oils, tars and coal-oil suspensions in at least one externally heated container or in a plurality of containers of this type that can be switched one after the other or parallel to one another or alternately one behind the other and in parallel, preferably with a cylindrical insert vessel or Insert vessels, the outer walls of which form an annular space with the inner walls of the associated heated outer container, which is used to push through the material to be treated, characterized in that the material rising up in this annular space in a thin layer and from there into the insert and derived therefrom within this Annular space along the heated walls of the outer container while avoiding mixing of already heated amounts of oil with newly added cold oil by means of mechanically moved apparatus parts, conveyor spirals or the like. Is continuously pushed forward. a. Device for carrying out the method according to Claim i, characterized in that a conveyor and scraping spiral which can be pulled out for itself is arranged in the narrow annular space between the heated outer container and the insert container. 3. Apparatus for performing the method according to claim i, characterized in that the z. B. rotatably arranged insert container (c) of the heated outer container (a) forms the decomposition vessel for the heated material in it from the narrow Ringi aum (f) between the two containers.