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Verfahren zum Spalten von Kohlenwasserstoffölen Die vorliegende Erfindung
bezieht sich auf ein Verfahren zum Spalten von verhältnismäßig hochsiedenden Kohlenwasserstoffölen,
um dieselben in niedriger siedende Kohlenwasserstofföle zu verwandeln, bei welchem
das Ausgangsöl eine Heiz- und Spaltzone passiert, die aus einer Heizschlange in
Verbindung mit einer oder mehreren Spaltkammern bestehen kann oder nur aus einer
kontinuierlichen Schlange, welche die Heiz- und Spaltzone kombiniert, und dann in
eine Verdampfungszoäe gelangt, worin die Dämpfe von der Flüssigkeit getrennt werden.
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Zweck der Erfindung ist, ein Verfahren zu ermöglichen, wodurch die
Temperatur in der Spaltkammer oder den Spaltkammern und/oder in der Verdampfungszone
wirkungsvoll kontrolliert und geregelt werden kann.
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Erfindungsgemäß wird die Temperatur in der oder den Spaltkammern,
wenn solche gebraucht werden, und/oder in der Verdampfungszone dadurch geregelt,
daß ein Teil der die Heizschlange passierenden Kohlenwasserstofföle aus einem mittleren
Teil der Heizzone in den Strom der der Spaltkammer oder den Spaltkammern und/oder
der Verdampfungszone zufließenden erhitzten Kohlenwasserstofföle eingeleitet wird.
Sofern die Heiz- und Spaltzone nur aus einer Schlange besteht, aus welcher die erhitzten
Produkte unmittelbar in eine Verdampfungszone geleitet werden, wird die Temperatur
in der Verdampfungszpne durch Einleiten eines Teiles der durch die Heizzone fließenden
Kohlenwasserstofföle, welcher aus einem mittleren Teil dieser Zone entnommen wurde,
in den Strom der aus der Spaltzone derVerdampfungszone zufließenden Spaltprodukte
geregelt.
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Es ist schon bekannt, die Temperatur der Spaltprodukte durch Einführung
von kälterem öl, wie Ausgangsöl, oder Zwischenkondensat zu regeln. Erfindungsgemäß
wird aber ein Teil der Kohlenwasserstofföle aus einem mittleren Teil der Heizzone
benutzt, wodurch nicht nur die Temperatur des Ölstromes, sondern auch die an und
in der Nähe dieses mittleren Teiles der Heizzone herrschenden Temperatur-und Strömungsbedingungen
weitgehend geregelt werden können.
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Die Temperaturregelung kann dadurch unterstützt werden, daß man auch
abgemessene Mengen von den in dem Verfahren gewonnenen Zwischenkondensaten in die
erhitzten Öle auf den Wegen zwischen der Heizzone und der Spaltkammer oder den Spaltkammern
und/oder der Verdampfungszone einführt.
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Zur Erläuterung und Erklärung des neuen Verfahrens wird auf die beiliegenden
Abbildungen Bezug genommen.
Abb. i zeigt eine Vorrichtung, deren
Heiz-und Spaltzone aus einer Heizschlange in Verbindung mit zwei Spaltkammern besteht.
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Abb. 2 zeigt eine Vorrichtung, deren Heiz-und Spaltzone nur aus einer
Schlange besteht. Gemäß Abb. i wird das Ausgangsöl irgendeiner passenden Quelle
durch eine Pumpe (in der Abbildung nicht gezeigt) entnommen und durch Leitung i,
Wärmeaustauschschlange 2, welche sich im oberen Teil des Verdampfers 3 befindet,
und durch Leitungq. in die Schlange 5 getrieben, welch; sich in einem Ofen 6 befindet.
Die Heizschlangen können aus geraden Rohren gebaut sein und aus verschiedenen Abteilungen
bestehen, die in verschiedenen Stellungen in dem Ofen untergebracht sind.
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Das erhitzte Öl von der Schlange 5 fließt durch Leitung 7 in die wärmeisolierten
Spaltkammern 8 und/oder g, von wo aus die Produkte durch Leitung io und Druckreduzierventile
i i und 12 in den Verdampfer 3 geleitet werden. Die Einlaß- und Auslaßstutzen zu
und von den Spaltkammern werden an passenden Stellen mit Ventilen versehen, damit
die Spaltkammern hintereinander oder nebeneinander geschaltet werden können oder
nur eine der Spaltkammern benutzt werden kann.
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In Verdampfer 3 werden die Produkte in Dämpfe und Flüssigkeit getrennt;
aus den Dämpfen kann ein Rücklaufkondensat gewonnen werden. Die _unkondensierten
Dämpfe werden durch den mit Ventil versehenen Stutzen 13 aus dem Verdampfer entfernt,
der Rückstand wird durch den mit Ventil versehenen Stutzen 14 entfernt, während
das Rücklaufkondensat auf der Rücklaufpfanne 15 gesammelt wird und durch Leitung
16 mittels Pumpe 17 abgezogen und zur weiteren Spaltung durch Leitung 2o in das
System zurückgeleitet werden kann.
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Das zu spaltende Öl kann in den Heizschlangen auf eine Temperatur
von etwa 395 bis etwa 815° C bei einem Druck von etwa 3 bis etwa 210 at oder mehr
erhitzt werden, während in der.Spaltkammer oder den Spaltkammern eine Temperatur
von etwa 390 bis etwa d55° C oder mehr und ein Druck von etwa 3 bis etwa
2io at oder mehr aufrechterhalten werden kann.
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Die Temperatur der Kohlenwasserstofföle im unteren Teil des Verdampfers
wird. je nach dem gewünschten Grad der Verdmpfung und/oder der Spaltung geregelt.
Beispielsweise wird eine Temperatur von etwa 315 bis etwa 40o° C oder höher aufrechterhalten.
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Eine gewünschte Menge des Öls, welche durch die Heizschlange 5 fließt,
wird aus einer mittleren Stelle derselben mittels Pumpe 18 durch die mit Ventil
versehene Leitung ig in den Strom der Öle eingeführt, welcher durch die Leitung
7 in die Spaltkammern 8 und/oder g fließt, wodurch die Temperatur in diesen Kammern
geregelt wird.
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In ähnlicher Weise kann eine gewünschte Menge des Öles mittels Pumpe
18 durch eine Zweigleitung (welche nicht gezeigt ist) in die Spaltprodukte eingeführt
werden, welche durch Leitung io und Druckverminderungsventile i i und 12 in den
Verdampfer 3 fließen, wodurch die für die gewünschte Verdampfung und/oder Nachspaltung
notwendige Temperatur in dem Verdampfer aufrechterhalten wird.
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Die Temperaturregelung in den Spaltkammern 8 und/oder g sowie in dem
Verdampfer 3 kann durch einen Teil des Rücklaufkondensates unterstützt werden, welches
sich auf Rückl'aufpfanne i S gesammelt hat. Eine gewünschte Menge dieses Rücklaufkondensates
kann durch Leitung 16 mittels Pumpe 17 abgezogen und durch Leitung 2o und die mit
Ventil versehene Zweigleitung 21 in den Strom der erhitzten Öle eingeführt werden,
welche von den Heizschlangen 5 durch Leitung 7 zu den Spaltkammern 8 und/oder g
fließen, oder durch die mit Ventil versehene Zweigleitung 22 in den Strom der Produkte,
welche von den Spaltkammern 8 und/oder g durch Leitung io in den Verdampfer 3 fließen.
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Gemäß Abb. 2 wird das Ausgangsöl irgendeiner passenden Quelle durch
eine Pumpe (in der Abbildung nicht gezeigt) entnommen und durch Leitung i, Wärmeaustauschschlange
2, welche sich im oberen Teil des Verdampfers 3 befindet, und durch Leitung q. in
die Schlange 5 getrieben, welche sich in einem passenden Ofen 6 befindet.
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Ein Teil der Schlangen 5 bildet die Heiztone, worin das Öl schnell
auf die gewünschte Spalttemperatur gebracht wird; ein anderer Teil der Schlangen
5 bildet die Spaltzone, worin das auf Spalttemperatur erhitzte Öl die erforderliche
Zeit auf der gewünschten Temperatur und unter Druck verbleibt, bis der gewünschte
Spaltgrad erreicht worden ist. So können z. B. die Schlangenabteilungen 3o als Heizzone
und die Schlangenabteilungen 40 als Spaltzone dienen.
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Die Spaltprodukte werden durch Leitung 7 und Druckverminderungsventil
8 zu dem Verdampfer 3 geleitet. Die Funktion des Verdampfers wurde bereits in Zusammenhang
mit Abbildung i beschrieben.
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Das auf der Rücklaufpfanne gesammelte Rücklaufkondensat kann durch
Leitung 16 mittels Pumpe 17 abgezogen und zur weiteren Spaltung durch Leitung 2o
in .das System zurückgeführt werden.
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Das zu spaltende öl kann in den Schlangen auf Temperaturen von etwa
395 bis etwa 815° C bei einem Druck von etwa 3 bis 21 o at erhitzt werden,
während eine Temperatur von
etwa 315 bis etwa q.00° C oder höher
oder niedriger in dem unteren Teil des Verdampfers aufrechterhalten wird. Eine gewünschte
Menge des Öls, welches durch die die Heizzone bildenden Schlangen 3o fließt, wird
aus einer mittleren Stelle mittels Pumpe 18 durch die mit Ventil versehene Leitung
19 in den Strom der heißen Produkte eingeführt, welche durch Leitung 7 in den Verdampfer
3 fließen, wodurch die Temperatur in dem Verdampfer geregelt wird.
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Die Temperaturregelung in dem Verdampfer kann dadurch unterstützt
werden, daß man einen gewünschten Teil des in Pfanne 15 gesammelten Rücklaufkondensates
mittels Pumpe 17 .durch Leitung 16 und Zweigleitung 21 in den Strom der heißen Produkte
einführt, welche durch Leitung 7 in den Verdampfer 3 fließen.