DE977343C - Verfahren zur thermischen Krackung von fluessigen Kohlenwasserstoffen - Google Patents

Verfahren zur thermischen Krackung von fluessigen Kohlenwasserstoffen

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DE977343C DET10034A DET0010034A DE977343C DE 977343 C DE977343 C DE 977343C DE T10034 A DET10034 A DE T10034A DE T0010034 A DET0010034 A DE T0010034A DE 977343 C DE977343 C DE 977343C
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Description

  • Verfahren zur thermischen Krackung von flüssigen Kohlenwasserstoffen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein kombiniertes Gaserzeugungs- und Kohlenwasserstoffkrackverfahren.
  • Das Verfahren der Erfindung ermöglicht die vollständige Umsetzung von schweren flüssigen Kohlenwasserstoffen unter Bildung von Motorkraftstoffen hoherQualität sowie eines gasförmigen Restes, der für die Verwendung als Treibgas mit hohem Heizwert oder als Beschickungsmaterial für die Synthese von flüssigen Kohlenwasserstoffen geeignet ist. Das Verfahren eignet sich in anpassungsfähiger Weise für die wirtschaftliche Umwandlung einer flüssigen Kohlenwasserstofffraktion in Treibgas mit hohem Heizwert und einen flüssigen Motorkraftstoff. Das Verfahren der Erfindung ist besonders auf die Behandlung schwerer Kohlenwasserstoffrückstände anwendbar, die gewöhnlich nur für schwere Kraftstoffe geeignet sind, wie z. B. schwere Rohölrückstände und schwere Rückstände aus katalytischen und pyrolytischen Krackverfahren.
  • Bekannte Verfahren dieser Art, die mit Krackternperaturen von über 480' C und mit unmittelbarem Überleiten des Stoffgemisches aus der Krackzone in eine Trennzone arbeiten, verwenden jedoch nicht wie das vorliegende Verfahren eine von Einbauten freie Krackzone, bestimmte vorteilhafte Berührungszeiten zwischen Kohlenwasserstoffbeschikkung und heißem Gasgemisch und bestimmte aufrechterhaltene Liniargeschwindigkeiten der Gase in der Krackzone. Diese drei Maßnahmen, die noch im einzelnen erläutert werden, bedingen die vorteilhafte Durchführung des vorliegenden Verfahrens, nämlich die thermische Krackung von Kohlenwasserstoff en ohne Koksablagerungen in der Krackzone, denn der bei jeder Krackung entstehende Kohlenwasserstoffrückstand bildet sich hier in Form feiner, trockener, leichter Teilchen, die von den die Krackzone durchströmenden Gasen leicht mitgerissen werden.
  • Nach der Erfindung wird eine flüssige Kohlenwasserstoffbeschickung,beispielsweise ein alsRückstand erhaltenes schweres Treibstofföl oder vorzugsweise dessen geringe kohlenstoffhaltige Fraktionen, unmittelbar in einen Strom von Teilverbrennungsprodukten eingespritzt, der, im wesentlichen aus Kohlenstoffmonoxyd und Wasserstoff bestehend, unmittelbar aus einem Gasgenerator mit im wesentlichen der Reaktionstemperatur von über iogo bis zu 165o' oder darüber austritt, um das Kracken zu bewirken. Die Kracktemperatur wird durch Steuerung des relativen Kohlenwasserstoffeinspritzverhältnisses oder durch geeignete Temperaturmilderer, wie z. B. Dampf, reguliert, um eine geeignete Krackttmperatur zwischen 48:2 und 98:2' aufrechtzuerhalten. Die Kracktemperatur liegt vorzugsweise zwischen etwa 593 und 815', wobei eine an aromatischen Kohlenwasserstoffen reiche, gekrackte Benzinfraktion erhalten wird. Die Kontaktzeit beträgt vorteilhaft etwa i bis io Sekunden.
  • Die Kohlenwasserstoffumwandlung oder das Kracken wird in Anwesenheit des starken Stromes der Teilverbrennungsprodukte und in einer Reaktionskammer mit feuerfesten Wänden durchgeführt, die einen freien, unbehinderten Reaktionsraum enthält. Unter diesen Bedingungen wird die Ablagerung von Keks oder Kohlenstoff in der Kammer vermieden und die Koksbildung auf die Bildung winziger Teilchen beschränkt, die mit dem sich bildenden gasförmigen Strom mitgerissen und aus der Reaktionszone hinausgetragen werden.
  • Das aus der Krackzone strömende Gemisch, das die Teilverbrennungs- und Krackprodukte sowie die mitgeschleppten feinen Kohlenstoffteilchen enthält, wird kontinuierlich behandelt, um die gewünschten flüssigen Produkte im Siedebereich der Motorkraftstoffe von den die Kohlenstoffteilchen enthaltenden schweren, stark kohlenstoffhaltigen Rückstandsprodukten zu trennen. Die Trennung wird z. B. vorzugsweise in einem Gegenstromfraktionierturm für Gase und Flüssigkeiten, wie z. B. einem Turm, durchgeführt, in dem abwärts strÖ-mendes Rückflußöl kontinuierlich den nach oben aufsteigenden Gasstrom wäscht und hierbei die mitgeschleppten Feinteilchen in Form einer Aufschlämmung in den schweren Kohlenwasserstoffrückständen zum Boden des Turms befördert. In einem dazwischenliegenden Abschnitt des Turms kann eine Rückstandsfraktion mit verhältnismäßig geringem Kohlenstoffgehalt abgezogen und kontinuierlich in die Krackzone eingeleitet werden.
  • Das aus dem Fraktionierturm oben ausströmende Material setzt. sich im wesentlichen aus wertvollen Fraktionen im Siedebereich von Motorbenzin sowie aus einem Gas zusammen, das aus den Produkten der teilweisen Verbrennung, Wasserstoff und Kohlenmonoxyd, sowie leichten Kohlenwasserstoffgasen besteht. Die normalerweise gasförmigen und flüssigen Bestandteile dieses abfließenden Stromes werden getrennt und ergeben eine flüssige Motorkraftstofffraktion und Treibgas von hohem Heizwert.
  • Das Treibgasgemisch kann in eine für die direkte katalytische Umwandlung in synthetische Kohlenwasserstoffe geeignete Synthesegasmischung aus Wasserstoff und Kohlenmonoxyd, eine für die Umwandlung in Polymerbenzin geeignete Olefinfraktion und eine als Rückstand erhaltene leichte Kohlenwasserstofffraktion getrennt werden, die als Beschickungsmaterial für die Zone, in der die teilweise Verbrennung stattfindet, verwendet werden kann. Normalerweise gasförmige oder verhältnismäßig schwere Rückstände aus der Polymerisation oder Kohlenwasserstoffsynthese können ebenfalls durch teilweise Verbrennung verbraucht werden, wobei weiteres Synthesegas für die Herstellung von synthetischen Kohlenwasserstoffen erhalten wird.
  • Die aus dem Fraktionierturm kommende Bodenfraktion, die feste Kohlenstoffteilchen, Krackteere und andere für das übliche Kracken ungeeignete schwere Fraktionen enthalten kann, bildet mit Vorteil das Brennmaterial für die Erzeugung der Teilverbrennungsgase. Diese Bodenfraktion wird kontinuierlich mit einem Strom aus reinem Sauerstoff und zugesetztem Dampf verbrannt, um ein Teilverbrennungsprodukt, d. h. ein Gas, das sich im wesentlichen aus Wasserstoff und Kohlenmonoxyd zusammensetzt, zu erhalten. Die teilweise Verbrennung findet zweck:mäßigerweise in einem Generator mit feuerfesten Wänden statt, der wie die Kohlenwasserstoffkrack- oder Umwandlungszone vorzugsweise die Form einer freien, leeren Kammer hat, d. h. einen Reaktionsraum ohne irgendwelche Einbauten enthält.
  • Bei Verwendung von im wesentlichen reinem Sauerstoff findet, wie oben bereits erwähnt, bei Temperaturen über iogo bis zu 16500 und gewünschtenfalls höher die teilweise Verbrennung des Kraftstoffs statt. Die relativen Anteile an Sauerstoff und kohlenstoffhaltigem Beschickungsmaterial sind so aufeinander abgestellt, daß sie im wesentlichen oder vorwiegend einen aus Wasserstoff und Kohlenmonoxyd bestehenden gasförmigen Strom ergeben. Wie oben bereits angegeben, gelangt dieser Strom ohne Kühlung unmittelbar in die Krackzone, wo er sofort das zum Kracken eingespritzte Kohlenwasserstoffmaterial aufnimmt.
  • Bei schweren Rückständen ist es besonders vorteilhaft, eine im wesentlichen zu Anfang stattfindende Trennung der Beschickung in Fraktionen mit verhältnismäßig niedrigem und hohem Kohlenstoffgehalt zur Einführung in die Krack- bzw. Gaserzeugungszone zu bewirken. Dies kann durchgeführt werden, indem man die gesamte oder einen Teil der einströmenden Beschickung in den obenerwähnten Fraktionierturm, vorzugsweise an einer im unterenAbschnitt gelegenenStelle, einleitet. Bei dieser Verfahrensart dient der Turm infolge des großen durch ihn fließenden Gasvolumens als eine Destillationseinheit, wobei die schwersten Fraktionen des Beschickungsmaterials abwärts fließen, um zusätzliches Rückflußöl zur Kohlenstoffbeseitigung zu ergeben, während die Fraktionen mit niedrigerem Kohlenstoffgehalt von einer dazwischengelegenen Stelle als Seitenstrom abgezogen und unmittelbar in die Krackzone geleitet werden können. Bei einer Beschickung dieser Art wird es allgemein vorgezogen, die gesamte einströmende Beschickung so zu behan*deln und den Gasgenerator für die teilweise Verbrennung bzw. die Krackzone kontinuierlich mit den Fraktionen mit hohem und niedrigem Kohlenstoffgehalt zu versorgen, während die Fraktionen aus Benzin und Treibgasgemisch zur Gewinnung oben abgezogen werden.
  • Das Verfahren ist besonders vorteilhaft, weil es die vollständige Umsetzung des Beschickungsmaterials unter Bildung von wertvollen erwünschten Produkten ohne nachteilige Herstellung von Koks, Teeren und ähnlichen schweren Rückständen ermöglicht die einen verhältnismäßig geringen Wert als Endprodukte besitzen.
  • Um die Erfindung eingehender zu beschreiben, wird auf das Fließschema hingewiesen, in dem eine geeignete Beschickung mit hohem Kohlenstoffgehalt aus einer nicht gezeigt-en Quelle durch Leitung io einströmt und hintereinander durch die Wärmeaustauscher 1:2 und 13 fließt.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gelangt das Beschickungsmaterial durch den außen erhitzten indirekten Wärmeaustauscher 14, wo es auf eine Temperatur von z. B. 315' gebracht wird, und fließt dann durch dieLeitungi5, wie angezeigt, in den unteren Teil der Krackzone 17.
  • Die Krackzone 17 ist eine offene, leere Kammer, die mit geeignetem feuerfestem Material ausgekleidet ist, jedoch keinerlei Einbauten enthält. In den unteren Teil des Krackreaktionsraumes wird kontinuierlich ein im wesentlichen frisch erzeugter Strom von gasförmigen Teilverbrennungsprodukten, der im wesentlichen aus Wasserstoff und Kohlenmonoxyd besteht, bei einer erhöhten Temperatur von über etwa iogo bis zu 1650' und höher eingeleitet, was im nachfolgenden eingehender beschrieben wird.
  • Das Mengenverhältnis des durch Leitung 15 eingespritzten Öles ist so eingestellt, daß eine angemessene Krackternperatur von z. B. etwa 593> aufrechterhalten wird. Das Kracken des eingespritzten Öls findet in einem kräftigen Trägerstrom von teilverbrannten Gasen statt. Die Kontaktzeit ist verhältnismäßig kurz, z. B. i bis 5 Sekunden, und die Bildung von festem Kohlenstoff ist auf Teilchen beschränkt, die in dem aus Krackprodukt und Trägergas bestehenden abziehenden Gemisch mitgerissen werden.
  • Kleine Sauerstoff- und/oder Dampfmengen können vorteilhaft kontinuierlich oder periodisch durch Leitung 16 in die Krackzone eingeführt werden, um das Krackverfahren, wie oben beschrieben, zu erleichtern.
  • Das Krackprodukt fließt kontinuierlich durch Leitung 18 und wird im Wärmeaustauscher ig auf eine angemessene, unter dem Krackbereich liegende Temperatur, wie z. B. etwa 343', abgekühlt. Der verhältnismäßig abgekühlte Strom fließt dann in den unteren Teil des Fraktionierturms :2o. Der Fraktionierturm ist vorzugsweise so konstruiert, daß oben Benzin und alle leichteren Fraktionen abströmen und sich unten Bodenprodukte aus Teeren und anderenschweren stark kohlenstoffhaltigen, flüssigen Rückständen absetzen, die zum Kracken ungeeignet sind. Der Aufkocher 21 befindet sich vorteilhaft am Boden des Turms. Der in dem Turm abwärts fließende ölrückfluß wäscht und reißt die festen Kohlenstoffteilchen aus der gasförmigen Beschickung und leitet sie als Ölschlamin in die abgezogenen Bodenfraktionen. Um diese Wirkung zu verstärken, kann ein Seitenstrom aus dem Turm durch Leitung31, Pumpe32 und den indirekten Wärmeaustauscher 13 abgezogen und nach weiterer Abkühlung im Austauscher 33 als zusätzlicher Rückfluß in den Turm zurückgeleitet werden.
  • Das aus dem TurM 2o bei einer Temperatur von z. B. etwa 232' nach oben abfließende Material strömt durch Leitung 34 durch den obenerwähnten Austauscher 12, wo es durch indirekte Wärmeabgabe an das einströmende Beschickungsmaterial abgekühlt wird, und gelangt dann, falls erforderlich, durch den Kondensator 35 in ein Dekantiergefäß 36. Kondensierte Feuchtigkeit wird, falls vorhanden, vom Boden des Dekantiergefäßes durch Leitung 37 abgezogen, wogegen das flüssige Kohlenwasserstoffkondensat durch die dazwischengelegene Leitung 39 abgezogen wird.
  • Ein Teil des abgezogenen Kohlenwasserstoffkondensats wird durch Zweigleitung4o als Rückflußmaterial in den oberen Teil des Turms 2o eingeleitet. Der Rest gelangt durch Leitung 39 in einen Stabilisator oder in andere zur Behandlung und Rückgewinnung geeignete Anlagen41. Aus dem Stabilisator fließt durch Leitung42 das Benzinendprodukt. Zurückbleibende, normalerweise gasförmige Kohlenwasserstoffe strömen durch Leitung 43 und werden mit dem normalerweise gasförmigen, aus dem Dekantiergefäß 36 durch Leitung 44 nach oben abgezogenen gasförmigen Material vermischt. Das erhaltene Gasgemisch wird in ein geeignetes Behandlungs- und Rückgewinnungssystem 45 geleitet, das durch das Auslaßrohr 46 ein Treibgasgemisch von hohem Heizwert entläßt, das im wesentlichen aus Wasserstoff, Kohlenmonoxyd und normalerweise gasförmigen Kohlenwasserstoffen besteht. Aus den Gasen gewonnene, normalerweise flüssige Kohlenwasserstoffe strömen durch die Leitung 47 in das Benzinleitungsrohr 42.
  • Die Bodenfraktion aus dem Fraktionierturm.2o fließt kontinuierlich durch die Leitung 2:2 und ZweigleitUng 23 in die Brenndüse 24, die die Gaserzeugungskammer 25 beschickt. Die BrenndÜSe 24, die eine beliebige geeignete Gestalt haben kann, wird gleichfalls aus einer nicht gezeigten Quelle durch Leitung 26 mit einem im wesentlichen reinen Sauerstoffstrom gespeist.
  • Unter eim wesentlichen reinem Sauerstoff« wird ein Gasstrom verstanden, der vorwiegend aus Sauerstoff und vorzugsweise aus im wesentlichen von Verunreinigungen freiem Sauerstoff besteht, d. h. wenigstens go 0/9 und vorzugsweise über 95 % Sauerstoff enthält, wie er z. B. durch Verflüssigung und Rektifizierung von Luft kewonnen wird. ZD Die Form des Rohres 28 kann für die Einführung kontrollierter Dampfmengen in die Gaserzeugungskammer 25 aus einer nicht gezeigten Quelle vorgesehen werden, um eine enge Temperaturkontrolle in der Gaserzeugungszone 25 und, falls erwünscht, auch eine Erhöhung des darin gebildeten Wasserstoffgehalts zu ermöglichen. Der Dampf kann auch zusammen mit dem Sauerstoffstrom in den Brenner 24 oder durch eine gesonderte Dampfleitung eingeführt werden. Die Mengenanteile an Sauerstoff und kohlenstoffhaltigem Material werden gesteuert, um Teilverbrennungsprodukte zu erhalten, die vorwiegend oder im wesentlichen aus Wasserstoff und Kohlenmonoxyd bestehen. Das Verhältnis der Grammatome Sauerstoff zu den Grammatomen Kohlenstoff (0-C-Verhältnis) der vereinigten Beschickung beträgt weniger als etwa :2: 1 und liegt vorzugsweise in der Nähe von etwa i : i bis etwa 1,5 : i. Wie bereits erwähnt wurde, findet die Verbrennung bei hoher Temperatur statt, und das erhaltene Produkt gelangt ohne Kühlung durch die Verengung 30 in die Krackkammer 17, wo es mit der eingespritzten Krackbeschickung in Berührung tritt, diese -thermisch in die gewünschten Reaktionsprodukte umwandelt und einen vereinigten abziehenden Strom bildet, der in den unteren Teil des Trennturms :2o fließt.
  • Der Trennturm 2o ist an einer dazwischengelegenen Stelle mit einer Vorrichtung zum Abziehen eines Seitenstroms von flüssigen Rückstandsfraktionen mit verhältnismäßig niedrigem Kohlenstoffgehalt für die zusätzliche Beschickung des Krackprozesses vorgesehen. Zu diesem Zweck strömt ein geeigneter Seitenstrom durch den Abzugshahn 48 in den seitlich angeordneten Abstreifer 49, wobei das leichte, nach oben abziehende Material durch Leitung 50 in den Turm rückgeführt wird. Der abgestreifte Seitenstrom fließt zur Einspritzung in die Krackzone 17 vom Boden des Abstreifers durch Leitung Si und Vorwärmer 5:2 in Leitung 15. Vorwärmer 52 ermöglicht die Vergrößerung der zum Kracken bestimmten Materialmenge, die ohne Herabsetzung ihrer Temperatur in die Krackzone geleitet wird. Er kann folglich zut Vorwärmung der Beschickung auf jede erforderliche Temperatur bis zu etwa 538' verwendet werden.
  • Anderers,eits kann das gesamte oder ein Teil des durch Leitung io in das System einströmenden, vorgewärmten frischen Beschickungsmaterials nach Passieren der Austauscher 12 und 13 durch Zweigleitung 53 in den unteren Teil des Turms 2,o strömen, wo, wie oben erwähnt, die Fraktionierung stattfindet, bei der die Rückstandsfraktionen mit verhältnismäßig hohem Kohlenstoffgehalt, die zum Kracken ungeeignet sind, in die Böden des Turms fließen, was eine zusätzliche Reinigung der aufsteigenden Gase bedeutet, und dann durch Leitung --:2 in den Gasgenerator 25 strömen. Die leichteren Fraktionen werden in Gegenwart des großen Volumens aufsteigender Dämpfe und Gase wirksam fraktioniert und in dem aus Gasöl bestehenden Seitenstrom, der die Krackzone durch Leitung Si speist, abgezogen.
  • Dieses Verfahren ist besonders bei der Behandlung von schweren Kohlenwasserstoffrückständen anwendbar, wobei das gesamte einströmende Beschickungsmaterial vorteilhaft durchLeitung53 in den Turm gelangt und in der oben beschriebenen Weise behandelt wird. Demgemäß bewirkt der Turm2o unter diesen Bedingungen kontinuierlich die Klassifizierung oder Trennung des einströmenden Beschickungsmaterials und der Krackprodukte in eine Fraktion, die dem Kracken unterworfen wird, und eine aus schlecht krackbaren Bodenprodukten bestehende Aufschlämmung, die als Beschickungsmaterial in den Gasgenerator geleitet wird. Um die Wirkungsweise der Krack- und Gaserzeugungszonen auszugleichen, kann ein Teil der Beschickung von Leitung 15 durch die gestrichelt angegebene Leitung 55 in Leitung 23 geleitet werden.
  • Auf diese Weise ist eine genügende Menge von Treibverbrennungsgasen zugegen, um eine nachteilige Koblenstoffablagerung in der Krackzone 17 zu verhindern.
  • Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein 45%iger #»Gach Saran«-Rückstand in einer Menge von etwa 31751 hl pro Tag mit einem Conradson-Kohlenstoffrückstand von io"7 auf eine Temperatur von etwa 315c> vorerhitzt und in die Ölkrackzone der vorstehend beschriebenen kombinierten Gasgenerator-Ölkrackanlage geleitet.
  • Dem Teilverbrennungsgasgenerator der Verbrennungsgasgenerator-Ölkrackanlage werden, wie nachfolgend eingehender beschrieben, kontinuierlich etwa 39 g16 kg pro Stunde Turmbodenprodukte aus zurückbleibendem Gasöl, Teer, Koks und dergleichen zugeführt. Diese Beschickung wird durch einen Mischbrenner zusammen mit 3,665 Mol/ Stunde rektifiziertemSauerstoff mit etwa 9511/oiger Reinheit (etwa I42-2,4Tonne'n Sauerstoff pro Tag) und etwa 4ooo Mol/Stunde (32"659 t/Stunde) Dampf zugeführt.
  • Infolgedessen arbeitet der Generator bei etwa 1371' und erzeugt ein Gas, das im wesentlichen aus Wasserstoff und Kohlenmonoxyd sowie kleineren Mengen Kohlendioxyd und nicht umgesetztem Dampf besteht.
  • Der abziehende Gasstrom fließt mit der im Generator herrschenden Temperatur unmittelbar in die Krackzone, wo er auf das eingespritzte zu krakkende- Material trifft und dabei in der Krackzone kontinuierlich eine Temperatur von etwa 593' aufrechterhält. Der Druck in der Krack- und Gaserzeugungszone beträgt etwa 3 1,64 kg/cm2. Die Gaserzeugungszone ist eine offene, keinerlei Hindernisse enthaltende, mit feuerfestem Material ausgekleidete Kammer -und hat ein Volumen von etwa 28,31 m3. Die Reaktionszeit in der Krackzone beträgt etwa :2 Sekunden, und die lineare Geschwindigkeit der vereinigten Gasstroms beträgt am oberen Ende der Krackzone etwa 1,52 m/Sek.
  • In der Krackzone wird der Rückstand in Ab- wesenheit des Trägerstromes aus Teilverbrennungsprodukten unter Bildung von Gasbenzin, Gasöl, Teer und feinen Koksteilchen thermisch gekrackt.
  • Der erhaltene vereinigte Strom gelangt aus der Krackzone in eine Waschfraktioniersäule, aus der oben Motorbenzin und leichtere Fraktionen abgezogen werden. Das oben abgezogene Material wird kondensiert und liefert eine Benzinfraktion hoher Qualität. Der Rest besteht hauptsächlich aus einer Mischung von Wasserstoff, Kohlenmonoxyd und gasförmigen Kohlenwasserstoffen.
  • Nach der vorliegenden Ausführungsform werden die C47 und etwa die Hälfte der C3-Olefine abgetrennt und zu zusätzlichem Polymerbenzin hoher Qualität polymerisiert. Hierdurch erhält man eine volumetrische Ausbeute an Benzin hoher Qualität von über 501/o des Beschickungsmaterials. Darüber hinaus liefern 1,588 hl Beschickungsmaterial etwa 141,58 cm3 Treibgas mit einem geringeren Heizwert von etwa 4449,8 kcal/m3.
  • Die Bodenprodukte aus der Waschfraktioniersäule enthalten Fraktionen, die schwerer sind als Motorbenzin, nämlich Gasöl, Teere sowie gereinigte Koksteilchen. Etwa 8o"/o dieses Stromes werden dem Brenner des Gasgenerators zugeführt, der Rest ist als Heizmaterial für das Verfahren erforderlich. Etwa 39 gi6 kg/Stunde werden dem# Gasgenerator zugeführt.
  • Das Weglassen der oben beschriebenen Trenn-und Polymerisationsstufe der gasförmigen Olefine bedeutet einen Verzicht äuf etwa 1786 hl Polymerbenzin -pro Tag bei einer entsprechenden Erhöhung der Ausbeute an Treibgas mit geringerem Heizwert von etwa 5339,8 kcal/ms.
  • In jedem Fall kann die Wasserstoff- und Kohlenmonoxydfraktion des Restgases abgetrennt und in zusätzliche flüssige Kohlenwasserstoffe umgewandelt werden. Dies kann dadurch erfolgen, daß man das aus Wasserstoff und Kohlenmonoxyd bestehende Gemisch in bekannter Weise bei erhöhter Temperatur mit einem Katalysator für die Synthese von Kohlenwasserstoffen, wie z. B. einem Metall der Eisengruppe, zusammenbringt. Dies stellt jedoch keinen Teil der vorliegenden Erfindung dar. Eine solche Behandlung ermöglicht die Herstellung erhöhter Mengen von Motorbenzin.
  • Wie in dem vorstehenden Beispiel angegeben wurde, werden die teilweise Verbrennung sowie das Kracken vorzugsweise bei Drücken im Bereich zwischen o und 42,ig kg/CM2 überdruck, vorzugsweise zwischen 14,o6 und 35, 16 kg/CM2 überdruck, durchgeführt.
  • Ein starker Strom von Teilverbrennungsgas wird durch dieKrackzonegeschickt, um nachteilige Koksablagertingen zu verhind-ern. Aus diesem Grund wird die lineare Geschwindigkeit des Teilverbrennungs- oder Trägergases ständig zwischen o,i5 und 3,05, vorzugsweise zwischen 0,30 und 1,83 m/s, gehalten.
  • Ein anderes wichtiges, vorstehend erwähntes Kennzeichen der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung von vorwiegend aromatische Kohlenwasserstoffe enthaltenden gekrackten Motorbenzinfraktionen, indem man die Kracktemperaturen ständig im Bereich zwischen etwa 593 und 815' und die Kontaktzeiten im Bereich zwischen i und io Sekunden hält.
  • Der im vorliegenden verwendete Ausdruck »stark kohlenstoffhaltiger Rückstand« bezieht sich auf Materialien, die für das Kracken verhältnismäßig ungeeignet sind und infolgedessen vorteilhafter in der Gaserzeugungszone verbraucht werden. Die genannten gering kohlenstoffhaltigen Rückstandsmaterialien sind Materialien mit einem verhältnismäßig geringeren Kohlenstoffrückstandswert, die mit den im vorliegenden offenbarten pyrolytischen Verfahrensstufen wesentliche Mengen gekrackter Motorbenzine ergeben. Im allgemeinen fallen Ströme mit einer Conradson-Zahl von unter etwa 5 in die letztere Kategorie, während die mit einer Conradson-Zahl, die wesentlich oberhalb 5 liegt, im allgemeinen als Rückstände mit hohem Kohlenstoffgehalt angesehen werden.
  • Die vorliegende Erfindung wurde zwar spezifisch in ihrer Anwendung beim Verbrauch von aus schweren Rückständen bestehenden Beschickungsmaterialien beschrieben, die sich durch übliche katalytische oder pyrolytische Verfahren nicht wirksam bearbeiten lassen, sie ist jedoch allgemein auch bei der Bearbeitung anderer Kohlenwasserstofffraktionen anwendbar. Wenn z. B. ein verhältnismäßig leichtes Gasöl verwendet wird, kann die zu Anfang stattfindende Fraktionierung des frischen Beschickungsmaterials umgangen werden. Das Beschickungsmaterial gelangt dabei nach der zuerst beschriebenen Ausführungsform unmittelbar in die Krackzone.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE.- i. Verfahren zur thermischen Krackung flüssiger Kohlenwasserstoffe, bei dem ein heißler, im wesentlichen aus Kohlenmonoxyd und Wasserstoff bestehender Gasstrom durch eine Krackzone geführt wird, eine flüssige Kohlenwasserstoffbeschickung in den heißen Gasstrom eingeführt wi*rd zur Umwandlung in gasförmige Kohlenwasserstoffe, die unter Normalbedingungen flüssige Kohlenwasserstoffe enthalten, die teils leichter und teils schwerer als die Ausgangsbeschickung sind, sowie einen kohlenstoffhaltigen Rückstand, bei Temperaturen zwischen 48o und 9So' C, und das aus der Krackzone austretende Produkt in eine Trennzone gelangt zur Ab- trennung einer hochsiedenden Fraktion, die den kohlenstoffhaltigen Rückstand umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß man in der Krackzone eine zur Bildung des kohlenstoffhaltigen Rückstands in Form fester Teilchen ausreichende Berührungszeit zwischen der flüssigen Kohlenwasserstoffbeschickung und den Gasen von i bis io Sekunden sowie eine zum Mitreißen der festen kohlenstoffhaltigen Rückstandsteilchen ausreichende lineare Gasgeschwindigkeit von 0,15bis3,orn/sec.,vorzugsweise0,3bis i,8rn/sec., aufrechterhält. -:2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man die abgetrennte, hochsiedende, die kohlenstoffhaltigen Rückstandsteilchen enthaltende Fraktion in einer gesonderten Gaserzeugungszone einer Reaktion mit Sauerstoff und vorzugsweise zusätzlichem Wasserdampf bei Temperaturen über iogo' C unter Bildung eines im wesentlichen aus Kohlenmonoxyd und Wasserstoff bestehenden heißen Gasstromes unterwirft und den heißen Gasstrom aus der Gaserzeugungszone ohne wesentliche Abkühlung kontinuierlich der Krackzone zuführt. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine, eine kohlenstoffreiche Rückstandsfraktion enthaltende Kohlenwasserstoffbeschickung in der Trennzone in Gegenwart des Produkts der Krackzone in eine kohlenstoffreiche und eine kohlenstoffarme Rückstandsfraktion trennt, die kohlenstoffreiche Rückstandsfraktion mit der hochsiedenden Fraktion zur Verarbeitung in der gesonderten Gaserzeugungszone vereinigt und die kohlenstoffarme Rückstandsfraktion als flüssige Kohlenwasserstoffbeschickung in die Krackzone leitet. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 840 237; deutsche Patentanmeldung M 12104 IV d / 12 o (bekanntgemacht am :28.5. 1953); französische Patentschrift Nr. 6:26 117; britische Patentschriften Nr. 68o 873, 68o 874; USA.-Patentschriften Nr. 1428311, 2520149, 2605177.
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DET10034A Expired DE977343C (de) 1954-09-29 1954-09-29 Verfahren zur thermischen Krackung von fluessigen Kohlenwasserstoffen

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