EP3903918A1 - Mischvorrichtung - Google Patents

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EP3903918A1
EP3903918A1 EP21168933.6A EP21168933A EP3903918A1 EP 3903918 A1 EP3903918 A1 EP 3903918A1 EP 21168933 A EP21168933 A EP 21168933A EP 3903918 A1 EP3903918 A1 EP 3903918A1
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EP
European Patent Office
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mixing device
reactor housing
screw
screw helix
helix
Prior art date
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Pending
Application number
EP21168933.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Werner Blum
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Individual
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/09—Stirrers characterised by the mounting of the stirrers with respect to the receptacle
    • B01F27/093—Stirrers characterised by the mounting of the stirrers with respect to the receptacle eccentrically arranged
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/60—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis
    • B01F27/72—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with helices or sections of helices

Definitions

  • the present invention relates to a mixing device, in particular for use in plants for the catalytic liquefaction of materials containing hydrocarbons, and a method for operating a mixing device for the catalytic liquefaction of materials containing hydrocarbons.
  • KDV processes Some mixing devices and processes for the catalytic liquefaction of materials containing hydrocarbons (KDV processes) are already known in the prior art.
  • the European patent application EP 3 441 136 A1 relates to a comminution and mixing device which is equipped with a comminution and mixing section designed to be arranged in the mixing reactor of the plant, a drive device designed for positioning outside the mixing reactor and a screw helix that drives this drive device with the comminution and mixing section.
  • the international publication WO 2016/116484 A1 relates to a device and a method for catalytic pressureless depolymerization.
  • the present invention is therefore based on the object of providing a mixing device which does not have the disadvantages mentioned above.
  • the object is to provide a mixing device in which the gas foot of the gaseous liquefaction products along the screw is optimal and which is improved in terms of energetic and efficient operation.
  • the present invention is based on the object of providing a device and a method in which the gaseous liquefaction products are purer and in which the water vapor can be removed efficiently during drying.
  • the present invention therefore relates to a mixing device.
  • the mixing device is suitable for use in plants for the catalytic liquefaction of materials containing hydrocarbons.
  • the mixing device can comprise a substantially cylindrical reactor housing with a cylinder axis z.
  • the mixing device can comprise a motor and a screw spiral. The screw spiral can be guided in the reactor housing and driven by the motor.
  • any shaft or any screw that is suitable for propelling organic constituents can be used as the screw helix.
  • the screw spiral must also be heat-resistant, ie it must be able to withstand temperatures of 250 ° C. to 450 ° C. even under oxidative and reductive conditions and in the presence of water without corrosion.
  • the screw spiral is preferably made of stainless steel.
  • the motor is preferably coupled to the drive mode.
  • the motor is preferably located outside the cylindrical reactor housing so that it can be serviced and operated more easily and is not exposed to the reaction conditions in the mixing device.
  • the reactor housing can preferably have a double-walled construction, so that the thermal insulation is optimal is.
  • the reactor housing can be made from a double-walled, thin-walled stainless steel sheet.
  • the metal sheets can be spaced apart from one another by spacing elements. In this way the operation of the mixing device is more efficient.
  • the worm helix can be rotatable about an axis of rotation r.
  • the axis of rotation r cannot coincide with the cylinder axis z of the reactor housing. In other words, if the axis of rotation r of the screw spiral does not coincide with the cylinder axis z of the reactor housing, the screw spiral is not centered in the reactor chamber under operating conditions, but can preferably rotate in an offset manner in the reactor chamber.
  • the screw spiral can rest on the underside of the reactor housing.
  • the screw spiral can be flush with the reactor housing on the underside. If the screw helix rests on the underside of the reactor housing during operation or is flush with the reactor housing, the organic starting materials can be efficiently transported along the shaft by rotating the shaft.
  • the screw spiral can be spaced apart from the reactor housing at the top.
  • a gas foot along the screw spiral and the reactor housing can essentially not be hindered.
  • the screw spiral can be spaced apart from the reactor housing at a distance d 2 on the upper side.
  • the distance d 2 corresponds to this case preferably 15 to 30% of the radius d1 / 2 (i.e. half of the diameter d 1) of the cylindrical reactor housing (10).
  • the screw spiral can have any number of turns.
  • the screw helix can have a number of turns of 1, 2, 3 or 4.
  • the worm helix has a number of turns of one. In this case, an optimal compromise in terms of lightweight construction and optimal mixing of the materials is achieved.
  • the worm helix has one or more drivers.
  • the drivers can mix the hydrocarbon-containing materials optimally when the screw helix rotates around the axis of rotation r.
  • the screw helix has from 4 to 8, preferably exactly 6, drivers within one screw revolution.
  • the drivers are arranged offset along the screw helix at an angle of 30 ° to 90 °, preferably exactly 60 °.
  • the screws can mix the materials optimally, while at the same time the The screw can be driven in an energetically efficient manner by means of the motor.
  • the drivers are preferably metal rods with a certain length l welded to the screw helix.
  • the metal bars consist essentially of non-corrosive precious metal steel.
  • welded-on metal rods are ideal in production.
  • the drivers preferably consist of metal rods with a length l of 30 to 70 cm, preferably 40 to 60 cm, in particular approximately 50 cm.
  • the length l corresponds to the distance between a worm thread.
  • step a) sawdust or wood shavings, miscanthus, plastics and other starting materials can be filled into the mixing device. These substances have a certain residual moisture, so that they contain around 150 liters of water for a ton of raw materials, for example.
  • the mixing device can be filled via a flange-mounted feed device, including a feed screw.
  • step b) the starting materials are heated to approx. 250 to 400 ° C with exclusion of oxygen, whereby liquefaction products containing hydrocarbons escape as gases and water vapor from the residual moisture.
  • the materials are advantageously mixed at the same time, so that the heating takes place more efficiently and the exchange between the solid phase and the gas phase is improved overall.
  • step c) the escaping vapors, i.e. both the liquefaction products containing hydrocarbons, are discharged along the screw helix.
  • steps a) to c) are carried out consecutively (batch approach).
  • the method is preferably carried out continuously (continuous operation), i.e. steps a) to c) are carried out simultaneously in parallel during operation.
  • Fig. 1 shows a mixing device 1 according to the invention with an essentially cylindrical reactor housing 10 with a cylinder axis z, a motor 11 and a screw helix 12.
  • the screw helix 12 is guided in the reactor housing 10 and driven by the motor 11.
  • the motor is arranged outside the reactor housing.
  • the screw spiral 12 rests on the underside of the reactor housing 10 and is flush with it. At the top, the screw spiral 12 is spaced apart from the reactor housing 10.
  • the distance d 2 between the Screw flight 12 and the reactor housing 10 is 20% of the radius d1 / 2 of the cylindrical reactor housing 10.
  • the screw flight 12 has a gear number from 1 to.
  • the screw spiral 12 has a large number of drivers 16 which can mix the hydrocarbon-containing materials when the screw spiral 12 rotates about the axis of rotation r.
  • the screw spiral 12 has a total of six drivers 16, that is to say the drivers 16 are arranged offset by an angle of 60 °.
  • the drivers 16 are metal rods 16 made of noble metal welded on between the screw revolutions of the screw helix 12. The length of the driver 16 is 50 cm.
  • the starting materials are fed into the reactor with the exclusion of oxygen via a feed screw 13 and can then be moved by rotating the screw spiral 12 with simultaneous heating to 250 ° C. to 400 ° C. and mixed by means of the drivers 16 of the screw spiral. This causes gaseous liquefaction products to escape from the starting material.
  • the gaseous constituents are then discharged via the space above the screw spiral 12 and discharged via a passage 14 at the upper end of the mixing device 1.
  • the solid residues are removed at the lower end of the mixing device 1 via a discharge 15.
  • the mixing device 1 can consequently be operated by continuous operation.
  • Fig. 2 shows a mixing device 1 according to the invention in cross section.
  • the openings for the entry on the top of the mixing device 1 can be seen.
  • the discharge of the solid substances can be seen at the lower end of the mixing device.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung, insbesondere zum Einsatz in Anlagen zur katalytischen Verflüssigung von kohlenwasserstoffhaltigen Materialien sowie ein Verfahren zur Betreibung einer Mischvorrichtung zur katalytischen Verflüssigung von kohlenwasserstoffhaltigen Materialien.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung, insbesondere zum Einsatz in Anlagen zur katalytischen Verflüssigung von kohlenwasserstoffhaltigen Materialien sowie ein Verfahren zur Betreibung einer Mischvorrichtung zur katalytischen Verflüssigung von kohlenwasserstoffhaltigen Materialien.
    • Stand der Technik
  • Es sind bereits einige Mischvorrichtungen und Verfahren zur katalytischen Verflüssigung von kohlenwasserstoffhaltigen Materialien (KDV-Verfahren) im Stand der Technik bekannt.
  • Die europäische Patentanmeldung EP 3 441 136 A1 betrifft eine Zerkleinerungs- und Mischvorrichtung, die mit einem zur Anordnung im Mischreaktor der Anlage ausgebildeten Zerkleinerungs- und Mischabschnitt, einer für die Positionierung außerhalb des Mischreaktors ausgelegten Antriebseinrichtung und einer diese Antriebseinrichtung mit dem Zerkleinerungs- und Mischabschnitt antriebsmäßig verbindenden Schneckenwendel ausgestattet ist.
  • Die internationale Veröffentlichung WO 2016/116484 A1 betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur katalytischen drucklosen Depolymerisation.
  • Diese bekannten Mischvorrichtungen haben allerdings einige technischen Nachteil. Ein Nachteil einiger Vorrichtungen ist, dass der Gasfluss der Vergasungsprodukte nicht effizient gestaltet werden kann und der Betrieb häufig nicht sehr effizient möglich ist. Bei einigen Verfahren sind die Produkte häufig mit Restwasser und anderen Stoffen verunreinigt. Nachteilig bei einigen Mischvorrichtungen und Verfahren zur katalytischen Verflüssigung ist auch, dass die im Ausgangsmaterial enthaltende Restfeuchte eine effiziente Abführung des Wasserdampfes erforderlich macht.
    • Darstellung der Erfindung. Aufgabe. Lösung. Vorteile
  • Ausgehend von den vorgenannten Überlegungen liegt der vorliegenden Erfindung deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Mischvorrichtung bereitzustellen, die die oben genannten Nachteile nicht aufweist.
  • Insbesondere liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mischvorrichtung bereitzustellen, bei der der Gasfuß der gasförmigen Verflüssigungsproduke entlang der Schnecke optimal ist und die hinsichtlich energetischer und effizienter Betriebsführung verbessert ist. Überdies liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, bei der die gasförmigen Verflüssigungsproduke reiner sind und bei der der Wasserdampf beim Trocknen effizient abgeleitet werden kann.
  • In einem ersten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung deshalb eine Mischvorrichtung. Die Mischvorrichtung ist zum Einsatz in Anlagen zur katalytischen Verflüssigung von kohlenwasserstoffhaltigen Materialien geeignet. Die Mischvorrichtung kann ein im Wesentlichen zylindrisches Reaktorgehäuse mit einer Zylinderachse z umfassen. Zudem kann die Mischvorrichtung einen Motor und eine Schneckenwendel umfassen. Die Schneckenwendel kann in dem Reaktorgehäuse geführt werden und von dem Motor angetrieben werden.
  • Erfindungsgemäß kann als Schneckenwendel jede Welle oder jede Schnecke verwendet werden, die zum Vortrieb von organischen Bestandteilen geeignet ist. Gleichzeitig muss die Schneckenwendel auch wärmebeständig sein, d.h. Temperaturen von 250 °C bis 450 °C auch unter oxidativen und reduktiven Bedingungen und unter Anwesenheit von Wasser korrosionsfrei überstehen können. Vorzugsweise ist die Schneckenwendel aus Edelstahl gefertigt. Vorzugsweise ist der Motor mit der Antriebsweise gekoppelt. Vorzugsweise befindet sich der Motor außerhalb des zylindrischen Reaktorgehäuses, so dass er leichter gewartet und betrieben werden kann, sowie den Reaktionsbedingungen in der Mischvorrichtung nicht ausgesetzt ist. Das Reaktorgehäuse kann vorzugsweise doppelwandig ausgebaut sein, so dass die Wärmeisolierung optimal ist. Insbesondere kann das Reaktorgehäuse aus einem doppelwandigen dünnwandigen Edelstahlblech gefertigt sein. Die Bleche können durch Abstandselemente voneinander beabstandet sein. Auf diese Weise ist die Betriebsweise der Mischvorrichtung effizienter.
  • Beim Betrieb einer wie oben definierten erfindungsgemäßen Mischvorrichtung fällt bei der Zerkleinerung von organischen Ausgangsstoffe im Wesentlichen kein oder nur wenig Staub aus. Hierdurch werden die gasförmigen Verflüssigungsprodukte nicht verunreinigt. Vorteilhafterweise sind die gasförmigen Verflüssigungsprodukte sehr rein. Zudem kann auch der Wasserdampf beim Trocknen effizient abgeleitet werden.
  • Die Schneckenwendel kann um eine Rotationsachse r drehbar sein. Dabei kann die Rotationsachse r mit der Zylinderachse z des Reaktorgehäuses nicht zusammenfallen. Wenn die Rotationsachse r der Schneckenwendel nicht mit der Zylinderachse z des Reaktorgehäuses zusammenfällt, befindet sich die Schneckenwendel mit anderen Worten bei Betriebsbedingungen nicht mittig im Reaktorraum, sondern kann sich vorzugsweise versetzt im Reaktorraum drehen.
  • In einer bevorzugten Implementierung kann die Schneckenwendel an der Unterseite auf dem Reaktorgehäuse aufliegen. In diesem Fall kann die Schneckenwendel an der Unterseite mit dem Reaktorgehäuse bündig abschließen. Sofern die Schneckenwendel beim Betrieb an der Unterseite auf dem Reaktorgehäuse aufliegt bzw. mit dem Reaktorgehäuse bündig abschließt, können die organischen Ausgangsstoffen effizient entlang der Welle durch Drehung der Welle transportiert werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Implementierung kann die Schneckenwendel an der Oberseite von dem Reaktorgehäuse beabstandet sein. In diesem Fall kann ein Gasfuß entlang der Schneckenwendel und dem Reaktorgehäuse im Wesentlichen nicht behindert werden. Während des Betriebes der Mischvorrichtung wird sowohl der aus den Ausgangsmaterialien austretende Wasserdampf als auch die austretenden organischen Verflüssigungsprodukte über den Raum zwischen der Schneckenwendel und der oberen Reaktorgehäusewand effizient abgeführt. Die Verflüssigungsprodukte haben auf diese Weise eine sehr hohe Reinheit.
  • In einer weiteren bevorzugten Implementierung kann die Schneckenwendel an der Oberseite von dem Reaktorgehäuse mit einem Abstand d2 beabstandet sein. Der Abstand d2 entspricht dabei vorzugsweise 15 bis 30 % des Radius d1/2 (das heißt die Hälfte des Durchmessers d1) des zylindrischen Reaktorgehäuses (10). Mit anderen Worten beträgt die Beabstandung bei einem Reaktor mit einem beispielhaften Durchmesser d1 = 1 m, also einem Radius d1/2 von 50 cm somit 7,5 cm (15 %) bis 15 cm (30 %). Bei dieser Dimensionierung des Abstandes der Schneckenwendel von dem Reaktorgehäuse ist ein Abführen der organischen Produkte und des Wasserdampfes sehr gut möglich und es kommt seltener zu Betriebsstörungen.
  • In einer allgemeinen Ausführungsform kann die Schneckenwendel jede beliebige Gangzahl aufweisen. Beispielsweise kann die Schneckenwendel eine Gangzahl von 1, 2, 3, oder 4 aufweisen. In einer bevorzugten Implementierung weist die Schneckenwendel jedoch eine Gangzahl von 1 auf. In diesem Fall wird ein optimaler Kompromiss hinsichtlich leichter Bauweise und optimaler Durchmischung der Materialien erreicht.
  • In einer bevorzugten Implementierung weise die Schneckenwendel ein oder mehrere Mitnehmer auf. Die Mitnehmer können bei Rotation der Schneckenwendel um die Rotationsachse r die kohlenwasserstoffhaltigen Materialien optimal durchmischen.
  • In einer bevorzugten Implementierung weist die Schneckenwendel innerhalb eines Schneckenumlaufes von 4 bis 8, vorzugsweise genau 6, Mitnehmer auf. In dieser Implementierung sind mit anderen Worten die Mitnehmer entlang der Schneckenwendel in einem Winkel von 30° bis 90°, vorzugsweise genau 60°, versetzt angeordnet. Beim Umlauf der Schneckenwendel können durch die Mitnehmer die Materialien optimal durchmischt werden, wobei gleichzeitig die Schneckenwendel mittels des Motors energetisch effizient angetrieben werden kann.
  • Vorzugsweise sind die Mitnehmer an der Schneckenwendel aufgeschweißte Metallstangen mit einer bestimmten Länge l. Idealerweise bestehen die Metallstangen im Wesentlichen aus nicht korrodierendem Edelmetallstahl. Hinsichtlich Bauweise der Schneckenwendel sind aufgeschweißte Metallstangen in der Herstellung ideal.
  • Vorzugsweise bestehen die Mitnehmer aus Metallstangen mit einer Länge l von 30 bis 70 cm, vorzugsweise von 40 bis 60 cm, insbesondere ungefähr 50 cm. Die Länge l entspricht dem Abstand eines Schneckengangs.
  • In einem zweiten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Betreibung einer Mischvorrichtung zur katalytischen Verflüssigung von kohlenwasserstoffhaltigen Materialien. Das Verfahren kann die folgenden Schritte umfassen
    1. a) Befüllung einer erfindungsgemäßen Mischvorrichtung mit kohlenwasserstoffhaltigen Materialien,
    2. b) Erwärmen und Durchmischen der kohlenwasserstoffhaltigen Materialien innerhalb des Reaktorgehäuses, und
    3. c) Ableiten der aus den kohlenwasserstoffhaltigen Materialien austretenden Dämpfe.
  • In Schritt a) kann können beispielsweise Säge- oder Hobelspäne, Miscanthus, Kunststoffe und andere Ausgangsstoffe in die Mischvorrichtung befüllt werden. Diese Stoffe besitzen eine bestimmte Restfeuchte, so dass sie beispielsweise bei einer Tonne Ausgangsmaterialien ca. 150 Liter Wasser enthalten. Das Befüllen der Mischvorrichtung kann über eine angeflanschte Eintragsvorrichtung, einschließlich einer Eintragsschnecke, erfolgen.
  • In Schritt b) werden die Ausgangsmaterien auf ca. 250 bis 400 °C unter Sauerstoffabschluss erwärmt, wodurch kohlenwasserstoffhaltige Verflüssigungsprodukte als Gase austreten sowie Wasserdampf aus der Restfeuchte. Vorteilhafterweise werden die Materialien dabei gleichzeitig durchmischt, so dass die Erwärmung effizienter erfolgt und der Austausch zwischen Festphase und Gasphase insgesamt verbessert wird.
  • In Schritt c) werden die austretenden Dämpfe, d.h. sowohl die kohlenwasserstoffhaltige Verflüssigungsprodukte entlang der Schneckenwendel abgeführt.
  • In einem Verfahren werden die Schritte a) bis c) konsekutiv durchgeführt (Batch-Ansatz). Allerdings wird das Verfahren vorzugsweise kontinuierlich (Konti-Betrieb) durchgeführt, d.h. die Schritte a) bis c) werden im Betrieb gleichzeitig parallel durchgeführt.
    • Kurze Beschreibung der Figuren
  • Im Folgenden werden beispielhaft und nicht abschließend einige besondere Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren beschrieben.
  • Die besonderen Ausführungsformen dienen nur zur Erläuterung des allgemeinen erfinderischen Gedankens, jedoch beschränken sie die Erfindung nicht.
  • Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäßer Mischvorrichtung 1 mit einem im Wesentlichen zylindrischen Reaktorgehäuse 10 mit einer Zylinderachse z, einem Motor 11 und einer Schneckenwendel 12. Die Schneckenwendel 12 wird in dem Reaktorgehäuse 10 geführt und von dem Motor 11 angetrieben. Der Motor ist in dieser Ausführungsform außerhalb des Reaktorgehäuses angeordnet. Die Schneckenwendel 12 liegt an der Unterseite auf dem Reaktorgehäuse 10 auf und schließt mit diesem bündig ab. An der Oberseite ist die Schneckenwendel 12 von dem Reaktorgehäuse 10 beabstandet. Der Abstand d2 zwischen der Schneckenwendel 12 und dem Reaktorgehäuse 10 beträgt 20 % des Radius d1/2 des zylindrischen Reaktorgehäuses 10. Die Schneckenwendel 12 weist eine Gangzahl von 1 auf. Zudem weist die Schneckenwendel 12 eine Vielzahl von Mitnehmer 16 auf, die bei Rotation der Schneckenwendel 12 um die Rotationsachse r die kohlenwasserstoffhaltigen Materialien durchmischen können. Innerhalb eines Schneckenumlaufes weist die Schneckenwendel 12 insgesamt sechs Mitnehmer 16 auf, d.h. die Mitnehmer 16 sind um einen Winkel von 60° versetzt angeordnet. Die Mitnehmer 16 sind zwischen den Schneckenumläufen der Schneckenwendel 12 aufgeschweißte Metallstangen 16 aus Edelmetall. Die Länge der Mitnehmer 16 beträgt 50 cm.
  • Die Ausgangsstoffe werden unter Abschluss von Sauerstoff über eine Eintragungsschnecke 13 in den Reaktor geführt und können dann durch Drehung der Schneckenwendel 12 unter gleichzeitigem Erwärmen auf 250 °C bis 400 °C bewegt und mittels der Mitnehmer 16 der Schneckenwendel durchmischt werden. Hierdurch treten gasförmige Verflüssigungsprodukte aus den Ausgangsmaterial aus. Die gasförmigen Bestandteile werden hiernach über den Raum oberhalb der Schneckenwendel 12 abgeleitet und über eine Passage 14 am oberen Ende der Mischvorrichtung 1 abgeführt. Die festen Reststoffe werden am unteren Ende der Mischvorrichtung 1 über einen Austrag 15 entfernt. Die Mischvorrichtung 1 kann folglich durch eine kontinuierliche Betriebsführung betrieben werden.
  • Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäßer Mischvorrichtung 1 im Querschnitt. In der Fig. 2A sind die Öffnungen für den Eintrag an der Oberseite der Mischvorrichtung 1 zu erkennen. In der Fig. 2B ist der Austrag der festen Stoffe am unteren Ende des der Mischvorrichtung zu erkennen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Mischvorrichtung
    10
    Reaktorgehäuse
    11
    Motor
    12
    Schneckenwendel
    13
    Eintragsschnecke
    14
    Austrittspassage für gasförmige Verflüssigungsprodukte
    15
    Austrag
    16
    Mitnehmer

Claims (11)

  1. Mischvorrichtung (1), insbesondere zum Einsatz in Anlagen zur katalytischen Verflüssigung von kohlenwasserstoffhaltigen Materialien, umfassend ein im Wesentlichen zylindrisches Reaktorgehäuse (10) mit einer Zylinderachse z, einen Motor (11) und eine Schneckenwendel (12), wobei die Schneckenwendel (12) in dem Reaktorgehäuse (10) geführt wird und von dem Motor (11) angetrieben werden kann,
    dadurch gekennzeichnet ist, dass
    - die Schneckenwendel (12) um eine Rotationsachse r drehbar ist, wobei die Rotationsachse r mit der Zylinderachse z des Reaktorgehäuses (10) nicht zusammenfällt.
  2. Mischvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, wobei die Schneckenwendel (12) an der Unterseite auf dem Reaktorgehäuse (10) aufliegt und mit dem Reaktorgehäuse (10) bündig abschließt.
  3. Mischvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Schneckenwendel (12) an der Oberseite von dem Reaktorgehäuse (10) beabstandet ist und einen Gasfluss entlang der Schneckenwendel (12) und dem Reaktorgehäuse (10) im Wesentlichen nicht behindert.
  4. Mischvorrichtung (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Schneckenwendel (12) an der Oberseite von dem Reaktorgehäuse (10) mit einem Abstand d2 beabstandet ist, der 15 bis 30 % des Radius d1/2 des zylindrischen Reaktorgehäuses (10) entspricht.
  5. Mischvorrichtung (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Schneckenwendel (12) eine Gangzahl von 1 aufweist.
  6. Mischvorrichtung (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Schneckenwendel (12) ein oder mehrere Mitnehmer (16) umfasst, die bei Rotation der Schneckenwendel (12) um die Rotationsachse r die kohlenwasserstoffhaltigen Materialien durchmischen können.
  7. Mischvorrichtung (1) gemäß Anspruch 6, wobei die Schneckenwendel (12) innerhalb eines Schneckenumlaufes von 4 bis 8, vorzugsweise 6 Mitnehmer (16) aufweist.
  8. Mischvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei die Mitnehmer (16) zwischen den Schneckenumläufen der Schneckenwendel aufgeschweißte Metallstangen (16) sind.
  9. Mischvorrichtung (1) gemäß Anspruch 8, wobei die Metallstangen (16) eine Länge von 30 bis 70 cm, vorzugsweise von 40 bis 60 cm, insbesondere ungefähr 50 cm aufweisen.
  10. Verfahren zur Betreibung einer Mischvorrichtung (1) zur katalytischen Verflüssigung von kohlenwasserstoffhaltigen Materialien, umfassend die Folgenden Schritte:
    a) Befüllung einer Mischvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 mit kohlenwasserstoffhaltigen Materialien,
    b) Erwärmen und Durchmischen der kohlenwasserstoffhaltigen Materialien innerhalb des Reaktorgehäuses (10), und
    c) Ableiten der aus den kohlenwasserstoffhaltigen Materialien austretenden Dämpfe.
  11. Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei das Verfahren in einer kontinuierlichen Betriebsweise durchgeführt wird.
EP21168933.6A 2020-04-27 2021-04-16 Mischvorrichtung Pending EP3903918A1 (de)

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