DE683202C

DE683202C - Verfahren zur Aufheizung bei der Druckhydrierung von kohlenstoffhaltigen Stoffen

Info

Publication number: DE683202C
Application number: DEI51175D
Authority: DE
Inventors: Dr Walter Kroenig; Dr Mathias Pier
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1934-12-09
Filing date: 1934-12-09
Publication date: 1939-11-01

Description

Verfahren zur Aufheizung hei der Druckhydrierung von kohlenstoffhaltigen Stoffen Es ist bereits bekannt, bei der Diruckhydrierung kohlenstoffhaltiger Stoffe, wie Kohlen, Teeren, Mineralölen oder deren Destillationsprodukten, zwecks Gewinnung von Kohlenrvasserstofen .die Ausgangsstoffe, zweckmäßig zusammen mit Wasserstoff, in von außen beheizten Röhren auf Reaktionstemperatur aufzuheizen. Diese Art der Aufheizung erfordert aber große Mengen an Feuergasen und einen umfangreichen kostspieligen Vorheizer, was die Arbeitsweise verteuert. Letzteres ist auch der Fall, wenn die Vorheizung auf elektrischem Wege oder mittels Hochdruckdampf erfolgt. Der an sich 'bekannte Wärmeaustausch mit den abziehenden Reaktionsstoffen genügt in vielen Fällen zur Aufheizung nicht und kommt zur Aufheizung bei der Inbetriebnahme der Apparatur überdies nicht in Betracht.
Es wurde gefunden, daß diese Nachteile vermieden werden, wenn man die Ausgangsstoffe durch mittelbaren Wärmeaustausch mit den aus dem Reaktionsraum abziehenden Stoffen, denen nach Verlassen des Reaktionsraumes durch Teilverbrennung erhitzter Wasserstoff zugegeben wurde, aufheizt.
So kann beispielsweise Wasserstoff, zweck. mäßig unter erhöhtem Druck, mit einer begrenzten Menge Sauerstoff in ein mit einer Wärmequelle und ,gegebenenfalls mit Katalysatoren versiehen:es Gefäß geleitet werden, in dem, die Verbrennung stattfindet. Die frei werdende Wärmemenge verleiht hierbei dem übrigen, der Verbrennung nicht unterworfenen Wasserstoff eine hohe Temperatur, z. B. 5oo bis 6oo°. Der so erhitzte Wassexstoff wird dann den aus dem Reaktionsofen abziehenden Stoffen zugegeben und das hocherhitzte Gemisch z. B. in einem Röhrenwärmeaustauscher im Gegenstrom zu dem Ausgangsstoff geführt. Hierbei wird dieser auf die gewünschte Temperatur aufgeheizt, während der Wasserstoff gemeinsam mit den abziehenden Reaktionsprodukten durch eine anschließende Kühlvorrichtung geleitet wird, in der die Kondensation des gebildeten Wassers und der Reaktionsprodukte .stattfindet. Dier von Wasser befreite Wasserstoff kann dann, zweckmäßig nach gemeinsamer Awfheizung mit dem Ausgangsstoff, dem Reaktionsgefäß zugeführt werden.
Bei Inbetriebnahme werden der Reaktionsraum sowie die Zu- und Ableitungen durch Hindurchleiten von erhitztem Hy driergas auf die gewünschte Temperatur gebracht. Die Aufheizung des Hydriergases erfolgt hierbei erfindungsgemäß ebenfalls durch mittelbare Berührung mit heißem Wasserstoff, der in der oben geschilderten Weise auf hohe Tein.-peraturen gebracht worden. ist. In diesem Falle kann der Sauerstoff auch unmittelbar dem den Reaktionsofen verlassenden Hydri;@ gas zugegeben werden, so daß z. B. :..'' Wärmeaustauscher selbst die Vereinig ;= des Wasserstoffs mit dem Sauerstoff statu` findet. Werra nach genügender Erhitzung des Reaktionsofens -der Ausgangsstoff eingeführt wird, so genügt oftmals die bei der Reaktion auftretende Wärmetönung, uni die gewünschte Temperatur aufrechtzuerhalten.
Das Verfahren kann auch zusammen mit den bisher bekannten Aufheizverfahren verwendet werden, so kann z. B. außerdem der Ausgangsstoff vor Eintritt in den Wärmeaustauscher mit Feuergasen oder Wasserdampf auf mäßig erhöhte Temperatur erhitzt werden.
Die Druckhydrierung selbst kann unter den hierfür bekannten Bedingungen der Temperatur und des Druckes ausgeführt werden, also bei Temperaturen oberhalb 3oo° und Drucken von mehr als 2o at, z. B. ioo bis 200 at oder mehr.
An Hand der beiliegenden Zeichnung sei eine Ausführungsform des Verfahrens näher erläutert In dem Gefiäß i wird der bei 2 eingeführte Wasserstoff mit .dem bei 3 zugeführten Sauerstoff verbrannt. Der gebildete heiße Wasserdampf gelangt dann durch Rohrleitung q. in -den Wärmeaustauscher 5, in dem der Frischwasserstoff, .der im Gegenstrom zu dem heißen Dampf geführt wird; mittelbar aufgeheizt wird. Der so vorgewärmte Frischwasserstoff gelangt dann durch Leitung 6 und Umleitung 7 in den Reaktionsofen 8 und von hier aus durch Leitung 9 unter Vereinigung mit dem aus i neu zuströmenden heißet Wasserdampf wieder in den Wärmeaustauscher. Das sich bei der Verbrennung von Sauerstoff und Wasserstoff bildende Wasser wird in dem Kühler i o kondensiert und in dein Gefäß i i gesammelt und abgezogen. Der verbleibende Wasserstoff gelangt über Kühler 12 und Abstreifgefäß 13 in die Frischwasserstoffleitung 14. Wenn der Wasserstoff in dieser Weise auf die gewünschte Reaktionstemperatur ,gebracht ist, wird bei 15 ein aus Erdöl gewonnenes Mittelöl zusammen, mit Wasserstoff in den mit Wolframsulfid ge-Aäten Reaktionsofen 8 geleitet. Mit Beginn Reaktion wird das Ventil 16 geschlossen.. Käte ;die Wärmetönung zur Aufrechterhaltung der Reaktionstemperatur nicht ausreichen, so kann ein kleiner, gasbeheizter Vorwärmer 17 neingeschaltet werden. Die Kühltemperatur von io und 12 wird so eingestellt, @daß in Gefäß i i Mittelöl und in. Gefäß 13 Benzin :erhalten wird. Das Mittelöl wird durch Leitung 18 zusammen mit dem Ausgangsstoff wieder zurückgeleitet. Der Wasserstoff tritt aus dem Gefäß 13 aus, wird in dem Wascher i 9 von Verunremigungen befreit und der Frischwasserstoffleitung 14 zugeführt.
Die Reaktion verläuft bei q.25° bei einem Wasserstoafdruck von Zoo at.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Aufheizung bei der Diruckhydrierung von kohlenstoffhaltigen Stoffen, wie Kohlen, Teeren, Mineralölen oder deren Destillationsprodukten, zwvedkm;äßig in Gegenwart von Katalysatoren, z. B. bei Inbetriebnahme der Apparatur, durch bei der Verbrennung von Wasserstoff- frei werdende Wärme, dadurch gekennzeichnet, daß das Hydriergas, durch welches die Apparatur bei Inbetriebnahme auf die erforderliche Temperatur gebracht werden soll, und bzw. oder die Ausgangsstoffe während des Betriebes durch mittelbaren Wärmeaustausch Mit den aus dem, Reaktionsraum abziehenden Stoffen, denen nach Verlassen des Reaktionsraumes der durch Teilverbrennung erhitzte Wasserstoff zugegeben wird, auf hohe Temperatur erhitzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man das in dem zur Heizung :dienenden Wasserstoff enthaltene Wasser nach der Wärmeabgabe abtrennt.