DE831579C

DE831579C - Verfahren und Vorrichtung zum Schwelen und Spalten von schweren Kohlenwasserstoffverbindungen

Info

Publication number: DE831579C
Application number: DEB9195A
Authority: DE
Inventors: August Petereit; Dipl-Ing Karl Westerfeld
Original assignee: BRAUNKOHLEN SCHWELKRAFTWERK HE
Current assignee: BRAUNKOHLEN SCHWELKRAFTWERK HE
Priority date: 1950-09-07
Filing date: 1950-09-07
Publication date: 1952-02-14

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Schwelen und Spalten von schweren Kohlenwasserstoffverbindungen Von den bei der Schwelung bituminöser Stoffe anfallenden flüssigen Produkten sind die leichtsiedenden Bestandteile (Benzin- und Teerölfraktionen) durch einfache Verfahren (Raffination, Destillation u. dgl.) in verlaufsfähige Fertigprodukte zu verwandeln. Dagegen stellt der hochsiedende Anteil (Schwelteer u. dgl.) ein Halbfabrikat dar, das wirtschaftlich nur in großtechnischen Anlagen (Krackanlagen, Hydrierwerken und Paraffinfabriken) unter Aufwendung erheblicher Kosten zu alysatzfähigen Produkten (Benzin, Paraffin, Teeröle usw.) zu verarbeiten ist.
1?s sind Verfahren bekanntgeworden, das bei der SchNvelung entstehende Schwelgas einschließlich der darin enthaltenen Teer- und Oldämpfe oder auch im entteerten Zustand durch die glühende Koksschicht eines Wassergasgenerators zu leiten. Diese Verfahren haben den Zweck, aus dem Schwelgas sowie den Teer- und öldämpfen ein Heizgas herzustellen, welches als Stadt- oder Ferngas verwendet werden kann.
Ferner hat man versucht, teerhaltige Schwelgase durch eine auf etwa 500° C .erhitzte Schicht von Koks, "Ziegelbrocken o. dgl. zu schicken, mit dem Ziel, eine Spaltung der hochsiedenden KohIenwasserstoffe in leichtsiedende Kohlenwasserstoffe zu erreichen. Dieses Verfahren konnte sich bisher nicht durchsetzen, weil bei der Anwendung im Betriebsmaßstab technische und wirtschaftliche Schwierigkeiten auftreten, eine Koksschicht o. dgl. auf die gewünschte Temperatur zu bringen und diese Temperatur beim Hindurchleiten der Gase aufrechtzuerhalten.
Die vorstehend erwähnten Schwierigkeiten entfallen, wenn erfindungsgemäß das Schwelverfahren, insbesondere in flächenbeheizten senkrechten Schwelöfen, mit dem Spaltverfahren gekuppelt wird, wobei die Kupplung in der Weise erfolgt, daß die die Schwelzone verlassenden Gase, Teer- und Öldämpfe durch eine sich fortlaufend erneuernde Aufschüttung von festen Schwelrückständen (Schwelkoks) hindurchgeleitet werden.
Ein weiterer für das Gelingen des Spaltvorganges wesentlicher Vorteil der Kupplung beider Verfahren ist in der Ausnutzung der hohen Aktivität der Oberfläche des soeben erst von Teeren und Ölen entbundenen festen Schwelrückstandes zu erblicken. Die hochaktive Oberfläche des Schwelrückstandes dient als Kontaktfläche für den Spaltvorgang und ermöglicht die Auslösung der beabsichtigten Spaltreaktionen unter optimalen Bedingungen.
Ferner hat die Kupplung der beiden Verfahren den Vorteil, daß die bei der Spaltung von Kohlenwasserstoffverbindungen entstehenden Rückstände (Ölkoks) auf den Schwelrückständen abgelagert und mit diesen aus der Spaltzone ausgetragen werden, so daß das kombinierte Schwel- und Spaltverfahren kontinuierlich gestaltet werden kann.
Zur Einstellung des günstigsten -Nfengenverhältnisses von Schwelgas und Schwelrückständen kann ein Teilstrom der Schwelrückstände aus der Spaltzone in die Trocken- oder Schwelzone zurückgeführt werden.
Zur Einstellung der optimalen Spalttemperatur ist neben einer Änderung der Beheizung und der Durchsatzleistung des Ofens die Möglichkeit gegeben, dem Spaltprozeß den etwa benötigten zusätzlichen Wärmebedarf durch eine teilweise oder vollständige Verbrennung der Schwelrückstände zuzuführen und bei exothermen Prozessen eine Abkühlung der Schwelrückstände vorzunehmen.
Zur Lenkung der Spaltreaktionen ist der Zusatz katalytisch wirkender Stoffe zum Schwel- oder Spaltgut möglich.

Im Gegensatz zu den eingangs erwähnten Verarbeitungsverfahren für Schwelteer ermöglicht die Kupplung des Schwel- und Spaltverfahrens eine Verwertung der hochsiedenden Kohlenwasserstoffe mit geringstem Kostenaufwand. Sie führt zu einer Umwandlung der in den Schwelgasen enthaltenen hochsiedenden Kohlemvasserstoffe in Leichtsieder und zu einer Qualitätsverbesserung der verbleibenden Paraffi.nkohlenwasserstoffe. Durch die Ausnutzung der fühlbaren Wärme der Schwelrückstände und die Zuführung der Öle und Teere in Dampfform mit hoher Temperatur ist der Wärmeaufwand des Spaltprozesses auf ein Mindestmaß reduziert. Damit ist eine hohe Wirtschaftlichkeit des Verfahrens selbst bei Anwendung von Aggregaten mit kleiner Durchsatzleistung gewährleistet.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung

dargestellt und zeigt einen senkrechten Schnitt

durch einen kombinierten Schwel- und Spaltofen

mit drehbarem oder feststehendem Heizkörper lt.

Das Schwelgut (Braunkohle, Ölschiefer o. dgl.)

gelangt über die Einlaufschurre a in die Trocken-

zone b, die Schwelzone c und als fester Schwel-

rückstand (Schwelkoks o. dgl.) in die Spaltzone d,

um diese über eine Austragsvorrichtung durch den

Austritt e zu verlassen.

Der in der Trockenzolie b entstehende Wasser-

dampf ent,#veicht durch die Schlitze des Leit-

körpers. durch den anschließenden Ringraum und

das Rohr i ins Freie. Die im Schwelraum c ent-

stehenden Schwelgase. Teer- und Öldämpfe ge-

langen durch, gleichartige Schlitze und den an-

schließenden Ringraum in die Spaltzone d, aus der

sie, infolge der Spaltreaktiolien in ihrer Zusammen-

setzung verändert, durch das Rohr f abgesaugt

werden.

Düe Beheizung der Spalt-, Schwel- und Trocken-

zone erfolgt gemeinsam in bekannter Weise durch

den Brenner g unter Ausnutzung der Abgaswärme

durch zusätzliche Außenbeheizting h. Die Abgase

der Feuerung werden durch das Rohr l ins Freie

geführt.

Claims

PATC\TA\SI'1;ÜC111:: r. Verfahren zuln Spalteli von schweren. oberhalb 40o° C labilen Kohlenwasserstoff- verbindungen in leichtsiiedende Kohlenwasser- stoffverbindungen in mittelbar beheizten Ofen, gekennzeichnet durch die Kupplung des Schwel- und Spaltverfahrens in der Weise, daß die in der Schwelzone entstehenden Gase. Teer- und Öldämpfe durch die ellelifalls aus der Schwel- zone austretenden festen Scli@velrückstände ge- leitet werden. 2. Verfahren nach .-lnspruch i, dadurch gekennzeichnet. daß bei endotliermem Spalt- prozeß eine teilweise Verbrennung des Schwel- rückstandes vor Eintritt in die Spaltzone statt- findet. 3. Verfahren nach .lnspruch i, daduTcli gekennzeichnet, daß bei exothermem Spalt- prozeß eine Abkühlung der Schwelrückstände stattfindet. d. Verfahren nach Anspruch i, gekennzeich- liet durch Rückführung eines Teilstromes der Schwelrückstände aus der Spaltzone in die Trocken- oder Schwelzone. Verfahren nach Anspruch i. gekennzeich- net durch Zusatz von katalvtisch wirkenden Stoffen zum Schwel- oder Spaltgut. 6. Schwel- und Spaltofen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i bis 5, gekenn- zeichnet durch einen gemeinsamen, innen- beheizten, zylindrischen Heizkörper.