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Verfahren zur thermischen Krackung von flüssigen Kohlenwasserstoffen
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein kombiniertes Gaserzeugungs- und Kohlenwasserstoffkrackverfahren.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Auf diese Weise ist eine genügende Menge von Treibverbrennungsgasen
zugegen, um eine nachteilige Koblenstoffablagerung in der Krackzone 17 zu
verhindern.
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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.
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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.
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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.
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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.
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In der Krackzone wird der Rückstand in Ab-
wesenheit des Trägerstromes
aus Teilverbrennungsprodukten unter Bildung von Gasbenzin, Gasöl, Teer und feinen
Koksteilchen thermisch gekrackt.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.