DE629217C

DE629217C - Process and device for the pressure heat splitting of carbonaceous materials

Info

Publication number: DE629217C
Application number: DEH132846D
Authority: DE
Original assignee: Goerig & Co Akt Ges
Current assignee: Goerig & Co Akt Ges
Priority date: 1932-08-11
Filing date: 1932-08-11
Publication date: 1936-04-24

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Druckwärmespaltung von kohlenstoffhaltigen Materialien Bei der Druckwärmebehandlung von Kohlenwasserstoffölen und bei der Druckschwelung von Kohle, Torf, Asphalt, Rohöl oder seinen Produkten, Teeren in Staubform bzw. mit Hilfe von Spülgasen zerstäubt, sind Schwierigkeiten zu überwinden, die durch sich absetzenden Staub bzw. durch Kohlenstoffabscheidung an den Metallwandungen der Reaktionsgefäße verursacht werden.Process and device for the pressure heat splitting of carbonaceous Materials In the pressure heat treatment of hydrocarbon oils and in pressure oxidation of coal, peat, asphalt, crude oil or its products, tars in dust form or atomized with the help of purge gases, difficulties are overcome by that settling dust or carbon deposits on the metal walls of the reaction vessels.

Es wurde schon vorgeschlagen, um das Absetzen von Kohlenstaub in der Apparatur bei Durchführung chemischer Reaktionen oder bei der Verwendung von Kohlenstaubfeuerungen zu° verhindern, einen Gasstrom in die Apparatur tangential einzuführen.It has been suggested to prevent the settling of coal dust in the Apparatus when carrying out chemical reactions or when using pulverized coal firing to prevent introducing a gas stream tangentially into the apparatus.

Da bei diesen Verfahren trotzdem Kohlens tau 'b mit den Wandungen in Berührung kommt, hat man versucht, durch Spülgase eine Reinhaltung der Wandungen der Reaktionskammern zu erreichen.Since in this process there is still carbon dew with the walls comes into contact, attempts have been made to keep the walls clean by flushing gases to reach the reaction chambers.

Demgegenüber wird der Erfindung gemäß beim vorliegenden Verfahren durch längs der Wandungen der Reaktionskammer verteilte tangential gerichtete Schlitze Spülgas eingeführt und auf diese Weise ein die Wanduilgen überdeckender, rotierender Schutzschleier des Spülgases gebildet, der den in Staubform bzw. zerstäubt eingeführten zu behandelnden Stoff in der Mischung mit schon verteiltem Spülgas umhüllt. Damit werden auch katalytische Einflüsse der Reaktionsraumwandungen auf gas- oder dampfförmige Spaltprodukte und auch die Kontaktwirkung solcher Zersetzungsprodukte, die beim Schwelen eine Rolle spielt, verhindert. Die Bildung und die Abscheidung festen Kohlenstoffes oder Staubes wird je nach der Temperatur und Menge der eintretenden heißen Spülgase.so weit beeinflußt, daß sich die Stoffe aus den Gasen ausscheiden lassen.In contrast, the invention according to the present method by tangentially directed slots distributed along the walls of the reaction chamber Purge gas introduced and in this way a rotating wall covering the wall Protective veil formed by the flushing gas, which is introduced in the form of dust or atomized substance to be treated enveloped in the mixture with already distributed flushing gas. In order to there are also catalytic influences of the reaction chamber walls on gaseous or vaporous ones Fission products and also the contact effect of such decomposition products that occur during Smoldering plays a role is prevented. The formation and deposition of solid carbon or dust is depending on the temperature and amount of the entering hot flushing gases.so influenced to a large extent that the substances can be eliminated from the gases.

In der Zeichnung ist in Fig. i ein schematischer Querschnitt durch eine Reaktionskammer zur Durchführung dieses Verfahrens, in Fig. 2 ein Längsschnitt dargestellt.In the drawing, in Fig. I is a schematic cross section through a reaction chamber for carrying out this method, in FIG. 2 a longitudinal section shown.

Es bedeuten: i ein Gefäß, in dem das zylindrisch, gegebenenfalls konisch zulaufende Gefäß 2,_ 21' mit den über die ganze Länge der Wandungen angeordneten Tangentialschlitzen 3 angeordnet ist, durch die das Schutzgas längs den Wandungen eintritt.It means: i a vessel in which the cylindrical, possibly conical tapering vessel 2, _ 21 'with the arranged over the entire length of the walls Tangential slots 3 is arranged through which the protective gas along the walls entry.

Das zu behandelnde Gut, gegebenenfalls zusammen mit Reaktionsgasen, tritt durch eine Zuführung ¢ von oben in das Innengefäß ein, während die heißen Spülgase durch öffnungen 5 bzw. 51 in das Innere des Gefäßmantels 6 treten. Diese Spülgase spielen gleichzeitig die Rolle des Wärmeträgers der für die Druckspaltung erforderlichen Wärme. Eingebaute Ringe 7 trennen das Reaktionsgefäß in verschiedene Zonen 2, 21; insbesondere wird für die Druckspaltung von Kohlenstaub vor dem Austragen durch einen Staubfilter 8 eine Abkühlungszone angeordnet. Die nichtgespaltenen Ausgangsstoffe sowie der Teer und bzw. oder Asphalt werden durch das Rohr 9 und Ventil i o ausgetragen, während die Spaltprodukte aus dem Verfahren durch Rohr i i (im Kreislauf des Spülgasprozesses) _ fortgeführt werden. Eine Wärmeisolierung 12 ist im Innern des Gefäßes 6 angeordnet.The goods to be treated, possibly together with reaction gases, enters the inner vessel through a feed ¢ from above, while the hot Purge gases enter the interior of the vessel jacket 6 through openings 5 or 51. These Purge gases also play the role of the heat carrier for the pressure split required heat. Built-in rings 7 separate the reaction vessel into different ones Zones 2, 21; in particular, it is used for the pressure splitting of coal dust before discharge arranged by a dust filter 8, a cooling zone. The non-split raw materials as well as the tar and / or asphalt are through the Tube 9 and Valve i o discharged while the fission products from the process through pipe i i (in the circuit of the purging gas process) _ can be continued. A thermal insulation 12 is arranged in the interior of the vessel 6.

Die Bewegung des Spülgas-Staub-Gemisches im Innern der Reaktionskammer wird durch die wesentlich nur der Schutzschleierbildung dienende, an sich viel schnellere Gasbewegung der tangential eintretenden Spülgase nicht so weit beeinfiußt, daß eine störende Zentrifugalkraft den Staub an die Wandungen führen kann; die Verweilzeit des Staubes im heißen Gase ist nur von der für die Reaktion erforderlichen Zeit abhängig.The movement of the purge gas-dust mixture inside the reaction chamber is much faster due to the fact that essentially only serves to form a protective veil Gas movement of the tangentially entering purge gases does not affect so much that a disruptive centrifugal force can lead the dust to the walls; the dwell time of the dust in the hot gases is only of the time required for the reaction addicted.

Das Abschrecken der Spaltprodukte durch Zuführung von kälterem Spülgas ,ist vor der Ausscheidung in Staubsichtern usw. und der Schleuse erforderlich.The quenching of the fission products by supplying colder flushing gas , is required in dust sifters etc. and the lock before separation.

Bei der Behandlung von Öl nach dem vorliegenden Verfahren ist besonders interessant, daß diese Behandlung auch in relativ kleinen Gefäßen, vorgenommen werden kann, wobei der Rückstand bis auf Asphalt oder auch bisauf Koks getrieben -wird. Es- erwies sich dabei als wichtig, die Behandlung des fein zerstäubten heißen Ölstaubes in kurzer Zeit vorzunehmen, da auf diese Weise höhere Polymerisationen aus der Gasphase nicht erfolgen. Es wurde außerdem festgestellt,-daß eine leichte Feuchtigkeit im Öl von 1/2% wesentlich zur Spaltung beiträgt, was an sich schon bekannt ist.When treating oil according to the present method is special It is interesting that this treatment can also be carried out in relatively small vessels can, with the residue being driven up to asphalt or even to coke. It turned out to be important to treat the finely atomized hot oil dust to be carried out in a short time, since in this way higher polymerizations from the gas phase not done. It was also found that a slight moisture in the Oil of 1/2% contributes significantly to the cleavage, which is already known per se.

Versuche mit schwerem Wiezer Röhöl haben beispielsweise folgendes Resultat geliefert: Das Öl, aus einer Dieseldüse in das Reaktionsgefäß zerstäubt, indem sich etwa 52o° heiße Gase unter einem Druck von 2o atü befanden, ergab bei Verwendung von Methan als Heizgas 63% Destillat, das von 93 bis 2io° siedet, 9%,. das weiter bis 330' siedet, und etwa 17% eines koksartigen Rückstandes, der als feiner Staub sich .ausschied. Genaue Temperaturmessungen sind in der Reaktionskammer nicht möglich, da jeder eingeführte Apparat bei den Versuchen zu einem Festbacken führte.Experiments with heavy Wiezer Röhöl have, for example, the following Result delivered: The oil, atomized from a diesel nozzle into the reaction vessel, by about 52o ° hot gases were under a pressure of 20 atm, resulted in Use of methane as heating gas 63% distillate, which boils from 93 to 2io °, 9%. that continues to boil to 330 ', and about 17% of a coke-like residue that is used as fine dust precipitated. Accurate temperature measurements are in the reaction chamber not possible, since every introduced apparatus caused a sticking during the experiments led.

Nienhagener Rohöl 0,897 Kp. 1i2° ergab etwa 70% Benzin, 20% leuchtende Gasölfraktion und 6% festen Koks. Es wurde unter Stickstoff als Umlaufgas gearbeitet.Nienhagener crude oil 0.897 Kp. 1i2 ° resulted in about 70% gasoline, 20% luminous Gas oil fraction and 6% solid coke. The circulating gas was operated under nitrogen.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the pressure heat treatment of carbonaceous materials, in particular for the pressure heat splitting of hydrocarbons and for the pressure smoldering of coal, in which these substances are introduced into the reaction chamber in the form of dust or atomized and hot purging gases are introduced into the reaction chamber through the walls of the reaction chamber and over its entire length Slits are introduced, characterized in that the substances to be treated are introduced in dust form or atomized into a reaction chamber into which hot purge gases or fire gases are formed through slits arranged tangentially in the direction of the axis covering protective veil are introduced.

2. Device for carrying out the method according to claim r, consisting of a reaction chamber with tangential slots in axial direction around which a housing, roughly in the form of an annular jacket, for the Supply of the flushing or protective gases is arranged, characterized in that the ring jacket is divided into zones by compartments arranged perpendicular to the axis which are used to introduce the different tempered purging gases,.