PL76471B1 - - Google Patents

Description

Uprawniony z patentu: Farbwetfke Hoechst Aktiengesellschaft vormals Meister Lucius u.Briining, Frankfurt nad Menem (Republika Federalna Niemiec) Sposób odzyskiwania ciepla z mieszaniny gazów powstalej przy rozszczepianiu termicznym weglowodorów, majacym na celu wytwarzanie acetylenu Przedmiotem wynalazku jest sposób odzyskiwa¬ nia ciepla z mieszaniny gazowej powstalej przy rozszczepianiu termicznym weglowodorów w celu wytwarzania acetylenu, która w celu stabilizacji jej skladników oziebia sie gwaltownie, a nastepnie 5 przemywa olejem. Wynalazek dotyczy w szczegól¬ nosci sposobu prowadzenia przemywania olejem, ulepszonego ze wzgledu na odzyskiwanie ciepla.Termiczne rozszczepianie weglowodorów lub ich mieszanin, jak olej surowy, przeprowadza sie jak io wiadomo w koncowej temperaturze rozszczepiania 1000—1500°C. Wysokosc koncowej temperatury roz¬ szczepiania lacznie z wsadem okresla wynik roz¬ szczepiania.Przy termicznym rozszczepianiu weglowodorów, 15 majacym na celu wytwarzanie acetylenu, powsta¬ ja miedzy innymi zwiazki typu asfaltów, które tak samo jak sadza i koks juz bezposrednio po gwaltownym oziebieniu wykazuja dzialanie za¬ klócajace. 20 Przez przemycie olejem oziebiona gwaltownie mieszanina gazów z rozszczepiania przed dalsza obróbka ma byc uwolniona od tych skladników i oziebiona. Zwykle olej do przemywania prowa¬ dzi sie w obiegu przez urzadzenie do przemywania 25 i wyplukuje wymienione zanieczyszczenia strumie¬ niem oleju. Krazacy w obiegu olej do przemywa¬ nia utrzymuje sie na okreslonym poziomie tempe¬ ratury przez posrednia wymiane ciepla ze srod¬ kiem chlodzacym, np.woda. 30 Znany jest sposób wykorzystania ciepla, pobra¬ nego przez srodek chlodzacy, np. do wytwarzania pary. Jesli stosuje sie ten znany sposób do odzy¬ skiwania ciepla, to nalezy uzyskiwac cieplo z re¬ guly o mozliwie wysokim poziomie temperatury, aby móc np. wytwarzac pare o mozliwie duzej zdolnosci do pracy w mozliwie duzej ilosci. Daz¬ nosc ta jednakze w znanym sposobie jest wyraznie ograniczona przez zachowanie sie oleju do prze¬ mywania w temperaturze wrzenia. Jesli w celu unikniecia strat przez odparowanie utrzymuje sie niska temperature oleju do przemywania, wtedy mozna odzyskac wieksza ilosc ciepla niz przy wyz¬ szej temperaturze oleju do przemywania, jednak¬ ze mozna wytwarzac tylko pare wodna o odpo¬ wiednio nizszej jakosci. Przy wyzszej temperatu¬ rze oleju do przemywania odzyskuje sie wpraw¬ dzie czesc ciepla o wyzszym poziomie temperatury, jednak pozostala czesc zostaje uniesiona dalej z wytworzona w wiekszej ilosci para oleju i mozna ja odzyskac w nastepnych etapach procesu tylko przy znacznie nizszym poziomie temperatury.Odzyskiwanie ciepla z obiegu cieklego oleju do przemywania jest jednak takze o tyle problema¬ tyczne, ze wymienniki ciepla, potrzebne do od¬ bierania ciepla, pomimo podejmowanego z reguly odciagania czesci strumienia oleju maja sklonnosc do zanieczyszczania sie. Prowadzi to do wzrasta¬ jacego pogorszenia przechodzenia ciepla, powodu¬ je koniecznosc stosowania wymienników o duzych 76 4713 76 471 4 wymiarach i pozwala tylko na krótkie okresy pracy.Zadaniem wynalazku jest umozliwienie odzyska¬ nia mozliwie duzych ilosci ciepla o wysokiej tem¬ peraturze z mieszanin gazowych zawierajacych acetylen, powstajacych przy termicznym rozszcze¬ pianiu weglowodorów i odprowadzanie zanieczysz¬ czen typu asfaltów, przy uniknieciu opisanych nie¬ dogodnosci.Zadanie rozwiazano wedlug wynalazku w ten sposób, ze w celu odzyskania ciepla z mieszaniny gazowej powstajacego przy termicznym rozszczepie¬ niu weglowodorów, majacym na celu wytwarzanie acetylenu, mieszanine te oziebia sie gwaltownie i pod- dfeijl * dwustopniowemu przemywaniu olejem, przy cfcym oziebione gwaltownie gazy z procesu roz¬ szczepiania w pierwszym stopniu przemywania poddaje sie dzialaniu doprowadzanej we wspól- pradzie mieszaniny olejów do przemywania, któ¬ rej czpc^wysokbwrzaca prowadzi sie w obiegu w stanie cieklym bez oziebiania, natomiast której latwo wrzaca czesc odparowuje sie i razem z ga¬ zami z procesu rozszczepiania doprowadza sie do drugiego stopnia przemywania, w którym proces przeprowadza sie równiez we wspólpradzie i któ¬ ry jest uksztaltowany w postaci posredniego wy¬ miennika ciepla, przy czym kondensat najpierw stosuje sie jako ciecz myjaca a nastepnie w celu ponbwnego odparowania zawraca sie do pierw¬ szego stopnia przemywania, podczas gdy gazy z rozszczepiania razem z resztkami par oleju po wyjsciu z drugiego stopnia przemywania poddaje sie rozdzielaniu w znany sposób.W sposobie wedlug wynalazku odzyskuje sie w drugim stopniu przemywania cieplo z fazy paro¬ wej oleju, zatern przy wyzszym poziomie tempera¬ tury. Skladniki typu asfaltu, które wystepuja w drugim stopniu przemywania, nie moga sie osa¬ dzac, poniewaz zapobiega temu film kondensatu.W obiegu oleju w pierwszym stopniu przemywa¬ nia nie sa potrzebne wymienniki ciepla, tym sa¬ mym odpadaja czeste zaklócenia wywolane przez skladniki typu asfaltu i inne zanieczyszczenia.Na zalaczonym rysunku przedstawiono schemat procesu wedlug wynalazku.Do reaktora do rozszczepiania 1 wprowadza sie przewodem 2 mieszanine weglowodorów i przez przewód 3 doprowadza sie energie sluzaca do roz¬ szczepiania. Wychodzace z reaktora 1 gazowe pro¬ dukty rozszczepiania oziebia sie gwaltownie srod¬ kiem raptownie chlodzacym, wtryskiwanym przez przewód 4.Pierwszy stopien przemywania przedstawiono w sposób uproszczony jako wieze do przemywania 5, drugi stopien jako kondensator 6. Narysowany linia przerywana kociol 7 sluzy do zuzytkowania odprowadzonego ciepla.W pierwszym stopniu przemywania utrzymuje sie pod cisnieniem w przyblizeniu atmosferycznym temperature, która miesci sie w zakresie tempe¬ ratury wrzenia uzytego oleju do przemywania. Do nasterowania temperatury mozna sie poslugiwac iloscia wtryskiwanego przez przewód 4 srodka raptownie oziebiajacego i/albo ustawieniem po¬ ziomu temperatury wrzenia oleju do przemywa¬ nia, np. przez doladowanie lub wyladowanie prze¬ wodami 14, 15, i 16.Osadnik wiezy do przemywania 5 jest polaczony przez przewody 8 i pompe 9 z górna czescia wiezy.Poprzez te przewody prowadzi sie w obiegu ciekly olej do przemywania.Droga gazowych produktów rozszczepiania pro¬ wadzi przez pierwszy stopien przemywania (wieza do przemywania 5) przewodem 10 do drugiego " stopnia przemywania (skraplacz 6) i wreszcie prze¬ wodem 11 do dalszych, nie narysowanych urzadzen rozdzielajacych. Tak prowadzony gaz z rozszcze¬ piania przenosi pary oleju z pierwszego stopnia przemywania do drugiego stopnia przemywania.Przez posredni ksztalt mieszaniny pary i gazu z rozszczepiania ze srodkiem chlodzacym powstaje kondensat oleju. Ten kondensat zawraca sie przez przewody 12 i pompe 13 do pierwszego stopnia przemywania i ponownie poddaje odparowaniu za pomoca gazów z rozszczepiania.Cieplo odebrane w drugim stopniu przemywa¬ nia od srodka przemywajacego zostaje oddane w kotle 7 i tam zuzyte do wytwarzania pary.Jak widac, w stacjonarnym przebiegu procesu utrzymywane sa dwa obiegi oleju do przemywania.W jednym obiegu biora udzial praktycznie tylko ciezkie skladniki oleju do przemywania. Wymien¬ niki ciepla nie sa wlaczone do tego obiegu. Olej prowadzony w tym obiegu oplukuje sciany wiezy do przemywania 5 pierwszego stopnia przemywa¬ nia i utrzymuje je w stanie wolnym od tworzenia sie narostów. Wymyte lub pochloniete zanieczysz¬ czenia sa wynoszone przez upust 14. Drugi obieg przebiega ze zmiana faz, prowadzi przez obydwa stopnie przemywania. Latwiej wrzace skladniki oleju do przemywania, biorace udzial w tym obie¬ gu, sa poddawane w pierwszym stopniu przemy¬ wania procesowi odparowania, w drugim skrople¬ niu.Drugi stopien przemywania nie wymaga dalsze¬ go obiegu oleju do przemywania, poniewaz skrap¬ lajacy sie olej do przemywania zwilza wystarcza¬ jaco powierzchnie chlodzace i wyplukuje z po¬ wrotem zanieczyszczenia wytracajace sie z pary do pierwszego stopnia przemywania.W drugim stopniu przemywania przez zastoso¬ wanie wiekszej liczby skraplaczy, które w stosun¬ ku do przeplywu gazowych produktów rozszczepia¬ nia sa podlaczone kolejno jeden za drugim, mozna utrzymywac ilosc resztek oleju odprowadzanych z gazem na niewysokim poziomie, i mozna uzyskac cieplo odpadowe o róznej wartosci uzytkowej.Usuwany z obiegu olej do przemywania zastepuje sie przez doplyw swiezego oleju i zawracanie oleju z "innych etapów procesu przez przewód 16.Przyklad. W termicznym procesie rozszcze¬ piania majacym na celu wytwarzanie acetylenu na 1000 Nm» gazowych produktów rozszczepiania o zawartosci cieplnej 0,6 min' kcal, w odniesieniu do temperatury 0°C w stanie gazowym^ stosuje 330 kg wody o temperaturze 80°C do gwaltownego oziebienia. Po oziebieniu do temperatury 700°C powstaje z tego 1410 Nm* mieszaniny o zawartosci cieplnej 0,43 min kcal. Mieszanine te poddaje sie obróbce sposobem wedlug wynalazku. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 605 76 471 6 Przemywanie przeprowadza sie za pomoca oleju -o srednim ciezarze czasteczkowym 240 kg/kmol.W pierwszym stopniu przemywania olejem utrzy¬ muje sie w obiegu okolo 8000 kg/h oleju, 3000 kg/h oleju, przewaznie oleju zawróconego z drugiego stopnia przemywania i czesc oleju swiezego zo¬ staja odparowane. Wskutek tego w pierwszym stopniu przemywania ustala sie temperatura rów¬ nowagi 250°C. Wychodzaca z pierwszego stopnia przemywania mieszanina gazu i pary sklada sie z gazowych produktów rozszczepiania, pary wod¬ nej i pary oleju. Na gazowe produkty rozszczepia¬ nia i pare wodna przypada 0,13 min kcal, na pare oleju 0,3 min' kcal. Cieplo gazowych produktów rozszczepiania zostaje zatem zuzyte w wiekszej czesci na odparowanie oleju.W drugim stopniu skrapla sie wieksza czesc pa¬ ry oleju. Powstajacy kondensat stanowi ciecz prze¬ mywajaca, która oplukuje powierzchnie wymienne i zabiera zanieczyszczenia wytracajace sie z mie¬ szaniny pary i gazu. Mieszanina pary i gazu, wy¬ chodzaca z drugiego stopnia, ma temperature 200°C, zawiera reszte oleju w ilosci 600 kg i unosi w gazowych produktach rozszczepiania lacznie z .para wodna 0,105 min kcal i w parze oleju 0,06 min kcal.Z bedacej do dyspozycji ilosci ciepla z gazowych _produktów rozszczepiania 0,325 min kcal zostalo oddanych srodkowi chlodzacemu w drugim stop¬ niu przemywania 0,265 min kcal. Stosujac chlodze¬ nie wrzaca woda, mozna z tego wytworzyc pare *o parametrach uzytkowych 180°C/9 atn. Odpowia¬ da to wydajnosci odzysku ciepla 81,5%.W konwencjolanych jednostopniowych procesach przemywania z chlodzeniem w jednym obiegu ole¬ jowym mozna uzyskac w najlepszym przypadku przy 81,5%-wej wydajnosci odzysku ciepla pare o parametrach uzytkowych 136°/2,3 atn albo przy 55%-wej wydajnosci ciepla pare o parametrach 180°C/9 atn. PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenia patentowe Sposób odzyskiwania ciepla z mieszaniny gazo¬ wej powstalej przy rozszczepianiu termicznym weglowodorów, majacym na celu wytwarzanie acetylenu, w którym mieszanine te oziebia sie gwaltownie i poddaje dwustopniowemu przemywa¬ niu olejem, znamienny tym, ze oziebione gwal¬ townie gazy z procesu rozszczepiania w pierwszym stopniu przemywania poddaje sie dzialaniu dopro¬ wadzonej we wspólpradzie mieszaniny olejów do przemywania, której czesc wysokowrzaca prowadzi sie w obiegu w stanie cieklym bez oziebiania, na¬ tomiast czesc latwo wrzaca odparowuje sie i ra¬ zem z gazami z procesu rozszczepiania doprowa¬ dza sie do drugiego stopnia przemywania, w któ¬ rym proces prowadzi sie we wspólpradzie w po¬ srednim wymienniku ciepla, przy czym kondensat najpierw stosuje sie jako ciecz do przemywania a nastepnie w celu ponownego odparowania za¬ wraca sie do pierwszego stopnia przemywania, podczas gdy gazy z rozszczepiania razem z reszt¬ kami par oleju po wyjsciu z drugiego stopnia przemywania poddaje sie rozdzielaniu w znany sposób. ^ 10 15 20 25KI. 12o,19/01 76 471 MKP C07c 3/28 A n 3 3 ,16 U /10 t I / r- "T" i 12 s' 13; ULt r-\ I 11 .12 i 14 J5 PZGraf. Koszalin D-229 Nakl. 110 egz. Cena 10 zl PL PL