DE719652C - Kuehlvorrichtung fuer die Benzin-Niederdrucksynthese - Google Patents

Description

• Kühlvorrichtung für die Benzin-Niederdrucksynthese Bei der bisherigen Bauart der Niederdrucksyntheseöfen strömt das Wassergas durch einen prismatischen Lamellenkörper, wobei der Raum zwischen den einzelnen Lamellen mit Kontaktmasse ausgefüllt ist. Das in Benzin umzuwandelnde Gasgemisch wird an der oberen Fläche des Lamellenkörpers zugeführt, strömt also durch den mit Kontaktmasse angefällten Raum von oben nach unten, wobei der Gesamtquerschnitt für den Durchfluß von Gas und gebildeten Syntheseprodukten konstant bleibt.
• In den Lamellenkörper sind Ofenrohre eingezogen, durch die Wasser geleitet wird, um die bei der chemischen Reaktion frei werdende Wärme abzuführen. Es können dabei die Ofenrohre an den beiden Stirnseiten des Ofens durch Umkehrbogen verbunden sein, so daß das Kühlwasser bzw. der Kühldampf mehrmals durch den Ofen hindurchgeleitet wird, um dann im Dampfsammler gesammelt zu werden. Bei einer anderen Bauart von Syntheseöfen werden an Stelle dieser Umkehrbögen zu beiden Seiten des Kontaktofenkörpers Dampfsammelkästen angeordnet, so daß das Kühlwasser nur ein einziges Mal durch den Kontaktofen bindurchgeleitet wird.
• Es ist bei dieser Bauart auch möglich, die Verteilerkästen durch Zwischenwände in einzelne Kästen aufzuteilen, derart, daß in zwei benachbarten Kästen die Durchflußrichtungen der Kühlflüssigkeit gegen ein an der verlaufen, also eine Durchströmung im Gegenstrom durchgeführt wird.
• Die prismatische Bauart des Kontaktofenkörpers bedingt für die Anordnung von Wasser- bzw. Dampfsammelkästen an den beiden Stirnseiten des Ofens ebenfalls prismatische Formen für diese, welche für die relativ hohen Drücke des Kühlsystems (d. h. innerhalb der Ofenrohre und der Verteilerkästen) hinsichtlich der auftretenden W+erkstoffbeanspruchungen sehr ungünstig sind. Außerdem wird bei dieser Bauart der Kontaktofen kompliziert und sehr schwer zugänglich in seinen ein2elnen Teilen. Reparaturen innerhalb des Kontaktofens sind kaum möglich. da man an den Lamellenkörper sowie an die Rontitofenrohre selbst nur sehr schwer heran kaun.
• Es ist weiter bekannt, Kontaktöfen mit waage- -rechten Lamellen, zwischen denen die Kontaktmasse lieg, und senkrechten Kühlrohren die durch die Lamellen hindurchgehen, auszustatten. Diese Bauart hat sich in der Praxis trotz ihrer grundsätzlichen Vorteile nicht bewährt, weil die zwischen den Lamellen liegende Kontaktmasse, wenn sie während des Betriebes zusammensackt, Hohlräume bildet, durch die das Gas ohne eine genügende Blerührung- mit der Kontaktmasse hindurchströmen kann.
• Diesem Mangel wird gemäß der Erfindung dadurch abgeholfen, daß die Lamellen konusartig so ausgebildet sind, daß alle Lamellen Flächen von koaxial angeordneten Kegelstumpfen bilden. Bei dieser Anordnung ist für eine ständige vollkommene Ausfüllung der Hohlräume zwischen den Lamellen mit Kontaktmasse gesorgt, denn diese rutscht beim Zusammensacken nach infolge der Schräge der Lamellen. Auch das' Einbringen der Kontaktmasse ist ebenso wie das Ausbringen derselben zum Zwecke der Erneuerung wesentlich erleichtert. Schließlich ist auch der Abfluß der entstandenen Syntheseprodukte aus dem mit Kontaktmasse angefüllten Raum erleichtert.
• Es ist zwar bei Vorrichtungen für das Druckhydrierverfahren, bei dein elektrisch beheizte Katalysatoren Verwendung fluten, bekanntgeworden, die Katalysatorträger in ähnlicher Weise auszubilden und anzuordnen, wie gemäß der Erfindung vorgeschlagen, und auf den Lamellenblechen eine dünne, festhaftende Katalysatorschicht aufzubringen. Dabei sind jedoch die zu lösenden Aufgaben völlig andere. Eine Kühlung kommt nicht in Betracht, und es sind daher auch Kühlrohre nicht vorgesehen, im Gegenteil dienen dabei die Wärrmeaustauschvorrichtungen zum Erwärmen. Es tritt also auch nicht das Problem auf, wie man die Kühlrohranordnung in Verbindung mit den Kühlrippen am günstigsten gestalten muß, wenn man eine bequeme Ausbau- und Entleerungsmöglichkeit und ein einwandfreies Arbeiten einer dickeren Katalysatorschicht erzielen will.
• Auf der Zeichnung ist die Ausführung der Erfindung in drei Abbildungen dargestellt.
• Wie man daran erkennt, sind bei sämtlichen Ausführungen die Kontaktbleche oder Lamellen a konisch angeordnet, derart, daß sie Flächen von Kegelstümpfen bilden, die koaxial angeordnet sind. Die durch sie hindurchgeführten Kühlrohre b stehen senkrecht.
• Die Zufuhr des Gases erfolgt dabei zweckmäßigelaveise entweder durch ein Zufuhrrohr c, das die Achse des Lamellenkörpers ebenfalls als Achse besitzt (Abb. 1) oder durch ein Zufuhrrohr d, das den gesamten zylindrischen Lamelienkörper umgibt und zugleich die äußere Ummantelung des E4ontaktofens bildet (Abb. 2). Der zylindrische Lamellenkörper ist außen und innen von einem Drahtnetze umgeben, welches verhindert, daß die Kontaktmasse aus den Zwischenräumen der einzelnen Lamellen herausfallen kann. Im ersten Falle strömt das Gas durch das zentral liegende Zufuhrrohr, verläßt dieses durch Schlitze des Zufuhrrohres und strömt durch den sich stetig erweiternden, mit Kontaktmasse ausgefüllten Raum zwischen den Lameisen. Die Strömung ähnelt also einer Quellströmung. Im Falle der Gaszufuhr von außen strömt das Gas nach dem zentral liegenden Sammelrohr, die Strömung ähnelt also einer Senkenströmung. Durch diese verschiedenen Anordnungen kann man gegebenenfalls erreichen, daß je nach den Eigenschaften der Kontaktmlasse durch die stetig veränderlichen Strömungsgeschwindigkeiten innerhalb des Kontaktraumes der Reaktionsverlauf beeinflußt wird.
• Es ist beispielsweise bei dieser Anordnung des Kontaktofens möglich, in dem Ofenteil, in dem eine größere Durchflußgeschwindigkeit des Synthesegases besteht, eine rascher wirkende Kontaktmasse anzuordnen und dagegen in den Teil des Kontaktofens, in dem geringere Strömungsgeschwindigkeiten des Gases durch den Ofenraum herrschen, eine träger wirkende Kontaktinasse einzufüllen.
• Man kann dabei auch beispielsweise eine Auf. teilung des Ofens vornehmen dadurch, daß zwei oder mehrere solcher zylinderförmiger Lamellenkörper konzentrisch ineinander angeordnet werden, wobei diese Lamellenkörper an den äußeren und inneren zylindrischen Begrenzungsflächen mit Drahinetzen versehen sind, um ein Heraus fallen der Kontaktmasse zu verhindern (Abb.3). Bei dieser Ausführung kann in einem Apparat die Kontaktsynthese in zwei hintereinandergeschalteten Stufen durchgeführt werden, wozu man sonst zwei Öfen benötigte.
• Wie bereits erwähnt, ist die Hauptachse des Ofens senkrecht angeordnet, und die Lamellenbleche bilden Flächen von Kegelstumpfen, deren Erzeugende nach oben oder nach unten geneigt sind. Die kegelförmigen Anordnungen der Lamellenbleche sollen den Abfluß der entstandenen Syntheseprodukte aus dem mit Kontaktmasse angefüllien Raum erleichtern.
• Bei allen vorerwähnten Anordnungen mit senkrechter Achse des Kontaktofens ergibt sich eine besonders leichte und schnelle Auf-und Ausbaumöglichkeit des Kontaktofens. Der an der Unterseite des Lamellenkörpers befindliche Verteilerkasten für die Kühlflüssigkeit erhält in gleicher Weise wie die äußere Ummantelung des Kontaktofens eine zylindrische Form und ist daher für die Aufnahme höherer Dampfdrücke hinsichtlich der Werkstoff: ausnutzung besonders gut geeignet. Es kann der äußere Durchmesser des unteren Verteilerkastens kleiner gehalten werden als die lichte Weite der Ofenummantelung. Durch entsprechende konstruktive Formgebung des unteren Ofenabschlusses (Abb. I, 2, 3) ist zu erreichen, daß lnan nach Loslösen der Flanschverbindungen den gesamten Lamellenkörper nach oben herausziehen kannn, so daß in ein facher Weise jeder Teil des Ofens besonders leicht zugänglich ist.

Claims (7)

1. P A T E N T A N S P R Ü C H E : 1. Kühlvorrichtung für die Benzinniederdrucksynthese mit von senkrechten Kühlrohren durchsetzten Rippen oder Lamellen, wobei der Raum zwischen den ein zelnen Lamellen mit Kontaktmasse a,ngefällt ist, dadurch gekennzeichnet, daß diese Lamellen konusartig so ausgebildet sind, daß alle Lamellen Flächen von koaxial angeordneten Kegelstümpfen bilden.
2. 2. Kühlvorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern um die Mittelachse ein Gaszu- bzw. -abführungsrohr angeordnet ist.
3. 3. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lamellenkörper von einem Hohlraum umgeben ist, der als Sammekaum für das ab- bzw. zuzuführende Gas dient.
4. 4. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Unterteilung des Lamellenkörpers in mehrere konzentrische Körper mit Anordnung eines oder mehrerer konzentrisch zwischen den einzelnen Lamellenkörpern liegender Samaielräume.
5. 5. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch ober- und unterhalb angeordnete Sammelringkästen für das Kühlmittel.
6. 6. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Lamellenkörper für sich allein aus der Vorrichtung herausnehmbar ausgebildet ist.
7. 7. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet durch Abschlußmäntel des Lamellenkörpers in Form von Drahtnetzen.