DE928008C

DE928008C - Verfahren zur Durchfuehrung endothermer Reaktionen

Info

Publication number: DE928008C
Application number: DEB13921A
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl-Ing Plauth
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1951-02-25
Filing date: 1951-02-25
Publication date: 1955-05-23

Description

Verfahren zur Durchführung endothermer Reaktionen Es ist bekannt, bei der Durchführung endotbermer Reaktionen, insbesondere beim Spalten von Kohlenwasserstoffölen, die für die Umsetzung notwendige Wärme durch Wärmeträger, z. B. Kugeln aus keramischem MateriM in. den Reaktionsraum einzubringen. Diese Wärmeträger werden, nachdem sie den Reaktionsraum durch wandert haben, durch eine Fördereinrichtung einem Aufheizraum zugeführt, in dem ilhnen erneut Wärme zugeführt wird, wobei gleichzeitig ein Abbrennen des gegebenenfalls abgeschiedenen Kohlen stoffes stattfinden kann.
Bei dieser Arbeitsweise kann die Fördereinrichtmg durch die hohe Temperatur, mit der die Wärmeträger ihr zugeführt werden, Schaden leiden. Um dies zu verhindern, muß man besonders wertvolle teure Werkstoffe für die Fördereinrichtung verwenden.
Es wurde nun gefunden, daß man bei der Durchführung von endothermen Reaktionen, insbes ondere beim Spalten von Kohlenwasserstoffölen, wobei die für die Umsetzung notwendige Wärme durch einen Wärmeträger zugeführt wird, der sich durch den Reaktionsraum bewegt und mit Hilfe einer Fördereinrichtung über einen Aufheizraum dem Reaktionsgefäß wieder zugeführt wird, die erwähnten Schwierigkeiten vermeidet, wenn mlan den Wärmeträger nach dem Verlassen des Reaktionsraumes durch die Abgase aus dem Aufheizungsraum so weit abkühlt, daß er die Fördereinrichtung in ihrer Betriebssicherheit nicht mehr gefährdet, und die dabei wieder aufgeheizten Abgase dazu verwendet, den Wärmeträger vor Wiedereintritt in den Reaktionsraum, und gegebenenfalls das Heizgas und die Verbrennungsluft vor Einführung in den Aufheizraum vorzuwärmen.
Man benutzt für die Durchführung des Verfahrens zweckmäßig eine Vorrichtung, bei der über dem Reaktionsraum die Aufheizzone, unter ihm die Abkühlzone angeordnet ist. Als Wärmeträger dient ein hitzebeständiges, z. B. keramisches Material in Form von Kugeln oder anderen regelmäßigen oder unregelmäßigen Stücken. Der Durchmesser der einzelnen Teilchen richtet sich nach der Größe der Vor richtung.
Das Verfahren bat den Vorteil, daß der Wärmeträger mit so niedriger Temperatur, z. B. 200 bis 3000, der Fördereinrichtung zugeführt wird, daß diese von normaler Bauart sein kann. Außerdem arbeitet das Verfahren sehr wärmewirtschaftlich, da die bei der Abkühlung der Wärmeträger frei werdende Wärme in der Aufheizzone oder für die Vorwärmung von Heizgas und Luft nutzbar gemacht wird. Es ermöglicht weiterhin, durch Zuführung von Abgas zu den für die Aufheizung dienenden Heizgasen oder zur Verbrennungsluft die Temperatur in der Aufheizzone, in der durch Verbrennen von abgeschiedenem Koks leicht eine zu hohe Temperatur entsteht, so zu regeln, daß eine Überhitzung des Wärmeträgers vermieden wird.
Eine beispielsweise Ausführungsform des Verfahrens sei an Hand der Abbildung näher erläutert: Aus dem Aufheizraum 1 bewegt sich der aufgeheizte Wärmeträger (in der Abbildung nicht dargestellt) durch den Reaktionsraum 2- zum Abkühlraum 3 und wird von da durch die Fördereinrichtung 4 über den Vorratsbunker 5 dem Aufheizraum I wieder zugeführt. In diesem wird durch Verbrennen von Gas (Leitung 6) unter Zugabe von Luft (Leitung 7) die nötige Hitze erzeugt. Die Abgase werden durch das Gebläse 8 abgesaugt und. der Überdachleitung zugeführt. Aus dieser wird durch Leitung g ein Teil der Abgase mit Hilfe des Gebläses 10 in den Abkühlraum 3 gefiihrt, wodurch der Wärmeträger auf die gewünschte Temperatur abgekühlt wird. Durch die Sperrstrecke II, aus der ein kleiner Teil des zum Abkühlen verwendeten Gase in d.ie Ansaugleitung des Gebläses 10 zurückströmt, wird verhindert, daß von diesem, Gas etwas in die Fördereinrichtung gelangt. In ähnlicher Weise wird durch die Sperrstrecke I2 ein Übertritt des Kühlgases in den Reaktionsraum verhindert.
Mit Hilfe des Gebläses 8 kann der Druck in dem Aufheizraum so geregelt werden, daß er dem im Reaktionsraum herrschenden entspricht. Dabei wird mit Hilfe der Sperrstrecke 13 und durch Einführung von Dampf bei I4 eine vollständige Trennung zwischen den Gasen des Aufheizraumes und denen des Reaktionsraumes erzielt. In ähnlicher Weise wird mit Hilfe der Sperrzone 15 unter Zuführung von Dampf durch Leitung r6 ein Vermischen der im Reaktionsraum enthaltenen Produktdämpfe mit den Gasen der Abkühlzone 3 verhindert. Um auch die Fördereinrichtung von dem im Aufheizraum I sich einstellenden Druck unabhängig zu machen, ist der Vorratsbunker 5 mit Hilfe der Leitung 17 an die Überdachleitung angeschlossen, wobei die Sperrstrecke I8 für den Abschluß gegen die Aufheizzone sorgt.
D.as Reaktionsprodukt, z. B. ein Kohlenwasserstofföl, wird durch die Leitung 19 dem Reaktionsraum 2 zugeführt. Bei 20 werden die entstandenen Spaltprodukte entnommen.
Die zum Abkühlen des Wärmeträgers in der Abkühlzone 3 verwendeten Gase strömen durch die Leitung 21 zu den Wärmeaustauschern 22 und 23, in dem sie ihre Wärme an das Heizgas und die Luft, die in den Aufhei-zraum I geleitet werden, abgeben. Von da gelangen sie in die Überdachleitung. Ein Teil der Gase wird durch das Ventil 24 dem unteren Teil des Aufhei-iraumes I zugeführt, um dort eine Überhitzung zu vermeiden. Ein weiterer Teil des Gases strömt durch das Ventil 25 in den oberen Teil des Aufheizraumes 1, urn dort den Wärmeträger vorzuwärmen. Die ans dem Aufheizraum I durch das Gebläse 8 abgezogenen Verbrennungsgase werden durch Leitung 9 und Gebläse 10 der Abkühizone 3 zugeführt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Durchführung von endothermen Reaktionen, insbesondere zur Spaltung von Kohlenwasserstoffölen, wobei die für die Umsetzung notwendige Wärme durch einen Wärmeträger zugeführt wird, der dann mit Hilfe einer Fördereinrichtung zu einem Aufheizraum bewegt wird, aus dem er nach Ergänzung der abgegebenen Wärme wieder in den Reaktionsraum gelangt, dadurch gekennzeichniet, daß man den Wärmeträger durch die Abgase aus dem Aufheizraum so weit abkühlt, daß er die Fördereinrichtung in ihrer Betriebssicherheit nicht gefährdet, und die so wieder aufgeheizten Abgase dazu verwendet, den Wärmeträger vor der erneuten Aufheizung und gegebenenfalls dasi Heizgas und die Verb rennungsluft vor Einführung in den Aufheizraum vorzuwärmen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vermischen von Gasen oder Dämpfen der AurEheiz-, Reaktions- und Abkühlräume durch Sperrzonen verhindert wird, die mit der Überdachleitung verbunden sind. ~~~~~~~ Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 803 242; USA.-Patentschriften Nr. 2 393 gog, 2 405 395, 2503202, 2511813, 2436254, 2439730, 2444650, 2 519 315, 2432962, 2432520, 2432872, 2432873.