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Verfahren zur Druckwärmespaltung von Teer und anderen Kohlenwasserstoffölen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Druckwärm,espaltung von Teer und anderen
Kohlenwasserstoffölen, bei dem das -gegebenenfalls vonerhitzte Öl von oben nach
unten durch ein weites und zur mittelbaren Erhitzung von einem Wärmeübertragungsmittel
umgebenes Reaktionsgefäß geführt wird.
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Für Verfahren dieser Art wurde schon vorgeschlagen, eins zylindrische
Retorte mit ihrem unteren offenen Ende derart in ein Wärm.eübertragungsmittel, z.
B. geschmolzenes Metall, einzutauchen, @daß das in den Kopf der Retorte leingeführte
Öl mit allen seinen verdampften und nichtverdampften Anteilen unter seinem Eigendruck
durch das untere offene Ende der Retorte und-durch das Wärmemittel hindurchgepreßt
wurde und auf diese Weise unmittelbar mit dem Teil des Wärmeübertragungsmittels
in Berührung trat, der das Reaktionsgefäß umgibt und es erhitzt. Infolgedessen kommen
nicht nur die aus der zylindrischen Retorte entströmenden Ölbestandteile bzw. das
Spaltgut mit dem die Retorte umgebenden heißen Wärmeübertragungsmittel in unmittelbare
Berührung, sondern werden auch der Gefahr einer direkten Berührung mit der unmittelbar
beheizten Wandung des Außengefäßes ausgesetzt, wodurch überhitzung und ungewünschte
Zersetzungsreaktionen unvermeidlich werden.
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Demgegenüber zielt die Erfindung daxauf hin, alle Ölbestandteile auf
ihrem Wege abwärts vom Kopf zum Boden des Reaktionsgefäßes :einer gleichmäßigen
Druckwärmebehandlung auszusetzen und dann, vor der schädlichen Einwirkung desjenigen
Teiles des Wärmeübertragungsmitbels, :der das Reaktionsgefäß umgibt und @es erhitzt,
zu bewahren.
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Erfindungsgemäß werden die in denn am Boden mit einer Öffnung versehenen
Reaktionsgefäß erzeugten Spaltprodukte durch ein oder mehrere in dieses einmündende
Rohre vom Boden des Reaktionsgefäßes aus ihm entnommen, ohne durch den Teil des
Wärmeübertragungsmitbels hindurchzutreten, der das Reaktionsgefäß umgibt und es
erhitzt.
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Zur Ausführung des Verfahrens der Erfindung wird vorzugsweise eine
Vorrichtung benutzt, die aus einem außen beheizten Autoklaven mit einem darin in
Abstand von der Innenwandung angeordneten, am Boden mit einer Öffnung versehenen
Einsatz besteht, wobei dieser Einsatz das Reaktionsgefäß bildet und mit einer im
oberen Teil des Einsatzes angeordneten Einfuhröffnung für das zu spaltende Gut und
mit einem oder mehreren vorzugsweise mit dem Einsatz mechanisch verbundenen und
gegebenenfalls innerhalb des Einsatzes angeordneten Steigrohren zur Ableitung des
Reaktionsgutes versehen ist und ein Wärmeübertragungsmittel zwischen der Autoklaveninnenwand
und dem-Einsatz @eingefüllt ist.
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Das Wärmeübertragungsmittel, vorzugsweise seine flüssige Metallschicht,
wird zweckmäßig zwischen dem Einsatz und der Autoklaveninnenwand erst nach Einbringung
des Einsatzes gebildet. Dies kann z. B. in der Weise
geschehen,
daß das flüssige Mittel, z. B. flüssiges Blei, Zinn oder geeignete Metallegierungen,
.aus einem beheizten Nebenbehälter oder Rohrsyst:edi in den mit dem vorzugsweise
auswechselbaren Einsatz ausgerüsteten Auto--. klauen gegebenenfalls unter Druck
oder durch Ansaugen @eingefüllt: wird. Vorteilhaft ist es,. wenn die Bildung der
flüssigen Metallzwischenschicht im geschlossenen Autoklauen mittels einer im unteren
Teil des Autoklauen vorhandenen Metallschmelze unter der Wirkung !des Druckes des
zu spaltenden Öles erfolgt.
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Der auswechselbare Einsatz des Autoklauen besteht zweckmäßig zur Behinderung
des Koksansatzes @ebenso wie alle Teile innerhalb des Einsatzes aus Aluminium oder
Aluminiumlegierungen und bildet einen oben druckdicht geschlossenen Druckbehälter,
in den oben das Ölzuführungsrohr mündet, während ier unten mit seinem mit mindestens
einer Öffnung versehenen Bodenteil in das Wärmeübertragungsmittel hineinragt. Dabei
dient der durch den Druck des in den Einsatz eingeführten Öles in den Raum zwischen
dem Einsatz und .der beheizten Autoklavenwandung gepreßte Teil des Wärmeübertragungsmittels,
der im wesentlichen die ganze Länge des Einsatzes umgibt, als Wärmemittler zwischen
dem Einsatz und der beheizten Autoklavenwandung und zur Druckentlastung des Einsatzes
und wird von den zu behandelnden Ölen niemals durchströmt. Der Einsatz kann verhältnismäßig
dünnwandig und daher z. B. zwecks Reinigung leicht heraushebbar sein.
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Die Zeichnung zeigt beispielsweise einen von außen zu beheizenden
Autoklauen a mit einem z. B. aus Aluminiumblech bestehenden Einsatz b, der mit seinem
oberen Rande druckdicht am Autoklavendeckel c befestigt ist. Die zu spaltende Flüssigkeit
wird hierbei durch -ein Rohr d zugeführt, und durch ein Rohr/ werden die im Einsatz
erzeugten Spaltprodukte aus dem Autoklauen abgeleitet. Zwischen der .äußeren Wandung'
des Einsatzes b und der inneren Wandungsfläche des Autoklauen n befindet sich eine
als Wärmevermittler und gleichzeitig zur Übertragung des auf dem Einsatz lastenden
Druckes auf die Autoklavenwandungen, z. B. aus Blei, Zinn u. dgl. bestehende flüssige
Metallschicht g, in welche unten der mit einer Öffnung 1a versehene Bodenteil. des
Einsatzes b hineinragt.
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Die allseitige Bildung der flüssigen Metallschicht um die Einsatzwandungen
herum kann z. B. derart erfolgen, daß eine gewisse ih dem geschlossenen Autoklauen
im unteren Teil desselben vorhandene Menge verflüssigten Metalls unter dem Druck
des bei @d zuströmenden Öles o. dgl. z. B. in einer geeigneten Anzahl von mit dem
Einsatz b verbundenen Rohren i, von denen beispielsweise nur eines gezeichnet ist,
bis zur gewünschten Höhe ebenso wie durch die Bodenöffnunglt des Einsatzes hindurch
in den Zwischenraum zairischen Einsatz- und Autoklavenwandungen ::gedrückt wird.
Es können z. B. zwei, drei 'und mehr Rohrei vorhanden sein, die zweckmäßig auch
zur Behinderung des Koksansatzes aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen bestehen;
an die Stelle einzelner ' Rohrei, die während des Dauerbetriebes auch den Öldurchsatz
vermitteln, könnte auch eine doppehvandige Ausführung des Einsatzes b treten, wobei
dann der Metall- bzw. Ölaufstieg im Zwischenraum zwischen den Wandungen des doppelwandigen
Einsatzes erfolgt. Die Einsatzwandungen können bei dieser Anordnung gegeneinander
versteift werden.
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Es wurde bereits vorgeschlagen, bei der Druckwärm@espaltung von Ölen
das innerhalb des Druckbehälters sich nach seinem Aufwärtsströmen durch die Metallschmelze
hindurch auf dieser ansammelnde Kohlen-,vasserstoffgemisch mit Hilfe eines von außen
verstellbaren Ableitungsrohres fortzuleiten. Dieses Rohr hat den Zweck, den Flüssigkeitsstand
im Raum oberhalb der Schmelze zu regeln und festzulegen.- Demgegenüber sind die
Einsatzrohre nach vorliegender Erfindung dazu bestimmt, die Spaltprodukte aus dem
Boden des im Autoklauen enthaltenden Einsatzes zu entfernen; diese Anordnung gewährleistet,
daß alle Anteile des von oben eintretenden Spaltgutes praktisch den ganzen Raum
des Einsatzes abwärts durchlaufen haben, bevor sie diesem Reaktionsraum sntnommen
werden.