WO1991009920A1 - Verfahren zum hydrieren eines kohlenstoffhaltigen einsatzgutes, insbesondere von kohle und/oder schweröl - Google Patents

Verfahren zum hydrieren eines kohlenstoffhaltigen einsatzgutes, insbesondere von kohle und/oder schweröl Download PDF

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    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/06—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal by destructive hydrogenation
    • C10G1/065—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal by destructive hydrogenation in the presence of a solvent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G47/00—Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions
    • C10G47/22—Non-catalytic cracking in the presence of hydrogen

Definitions

  • the invention relates to a method for hydrogenating a feedstock containing hydrocarbon compounds, such as coal and / or heavy oil, by reaction with hydrogen at elevated pressure and temperature in a reaction system, the feedstock pumped under pressure being fed to the upper region of the reaction system and in this, from top to bottom, first passes through a heating or pre-reaction zone and then through a main reaction zone, while the hydrogen required passes the reaction system in countercurrent from bottom to top, and in which the hydrogenation products at the top and the residue in the lower region of the React ⁇ rsystems are deducted.
  • hydrocarbon compounds such as coal and / or heavy oil
  • the feedstock to be hydrogenated is pumped to reaction pressure and then fed into the upper region of the reactor.
  • the feed passes through the reactor from top to bottom and is initially heated in a so-called heating or pre-reaction zone to approximately the light-off temperature of the hydrogenation.
  • the majority of the hydrogenation reactions then take place in a subsequent main reaction zone.
  • the hydrogenation is in the lower Area of the reactor system fed in and flows through from bottom to top.
  • the hot product vapors and gases which arise in the main reaction zone and the excess hydrogen flow through the heating or pre-reaction zone contribute to the heating of the feed material and are then drawn off at the top of the reactor system.
  • the non-hydrogenated residue is obtained in the lower region of the reactor system and is discharged from the plant at this point.
  • the temperature of the main reaction zone e.g. be quenched with cold gas.
  • the invention is based on the object of further developing a process for the hydrogenation of a carbon-containing feedstock, in particular coal and / or heavy oil, of the type mentioned at the outset such that, on the one hand, the outlay on equipment can be kept as low as possible and, at the same time, optimal use the exothermic excess heat follows.
  • This object is achieved according to the invention in that part of the reactor content flowing from top to bottom in the reactor system is continuously returned from the main reaction zone to the heating or pre-reaction zone.
  • Part of the reactor contents is expediently returned from the main reaction zone to the heating or pre-reaction zone by means of an agitator provided in the reactor system.
  • an agitator provided in the reactor system.
  • the temperature and thus reaction equilibrium in the reactor can be set in a simple manner by the proposed method.
  • further exothermic excess heat is now transported from the main reaction zone into the heating or pre-reaction zone via the amount of liquid returned.
  • the mass flows are adjusted so that the required temperature and thus reaction equilibrium is established in the reactor system. To set this required equilibrium, it is therefore neither necessary to supply external heat nor to destroy exothermic excess heat.
  • the feed material pumped under pressure is divided into two partial streams, the a partial stream is introduced into the heating or pre-reaction zone and the second partial stream is introduced directly into the main reaction zone.
  • the heating or pre-reaction zone now passes through a significantly smaller amount of feed material, so that correspondingly smaller amounts of heat are also required for heating to the starting temperature of the hydrogenation. Less exothermic excess heat therefore needs to be transported from the main reaction zone to the heating or heating zone. The excess heat remaining in the main reaction zone can be used directly for heating the second partial stream of the feed material.
  • the setting of optimal hydrogenation conditions is made possible by the fact that the partial flow rates for the individual zones are regulated in dependence on the respectively predetermined target temperature of a zone, for example the heating or pre-reaction zone. Conventional control systems can be used, which need not be discussed further here.
  • the transition region of both zones being expediently characterized by an annular cross-sectional constriction of the reactor system.
  • the proposed feeding of the second partial flow and the narrowing of the cross-section in the transition area between the main reaction zone and the heating or pre-reaction zone ensure that predominantly fresh feed material, which is, however, already heated to hydrogenation temperatures, is fed into the heating or Pre-freak tion zone is returned. This then advantageously leads to an increase in the dwell time of the feed material fed in the second partial stream under hydrogenation conditions in the reactor system.
  • the yield of distillate oils which are liquid under normal conditions can be increased further in that part of the hydrogen-rich gas obtained in the course of the preparation of the product vapors is returned to the heating or pre-reaction zone.
  • the recirculated gas stream acts as a “strip gas” in this zone and contributes to the fact that dissolved distillate oils are expelled.
  • the fresh hydrogen supplied to the reactor system can also be used to strip out residual amounts of distillate oil contained in the hydrogenation residue.
  • the reactor system expediently has a further zone with a cross section which is narrower than the main reaction zone, in which the hydrogenated residue from the main reaction zone is brought into contact with the fresh hydrogen.
  • the proposed method is particularly advantageously applicable to the hydrogenation of oils, such as Heavy oil or petroleum residues, or coal in each case alone or in mixtures.
  • waste oils for example PCB-containing oils
  • the waste oil is fed into the main reaction zone, either alone or in a suitable mixture with the feed.
  • the waste oil is heated up very quickly to relatively high temperatures.
  • the desired removal of the chlorine from the insert is thereby achieved.
  • the feedstock to be hydrogenated in the present case a heavy oil, under reaction pressure of about 200 bar and a temperature of about 150 ° C. via a line 1 to a reactor system 2 operated according to the countercurrent principle, with one in the upper one Area of the reactor system provided heating or pre-reaction zone 3 and an adjoining main reaction zone 4.
  • the transition area between zones 3 and 4 is characterized in the present case by an annular constriction 5 of the reactor cross-section.
  • An agitator 6 serves - as schematically represented by the arrows - to continuously return part of the hot content of the main reaction zone 4 to the heating or pre-reaction zone 3, the exothermic excess heat carried along directly for heating the feed material in the heating or pre-reaction zone can be used, changes in the speed of the agitator and the angle of attack of the agitator blades in conjunction with a corresponding dimensioning of the annular constriction allow the quantity flow and thus the required heat flow to be adjusted relatively well.
  • the required hydrogen for reaction is fed in the lower region of the reactor system 2 via a line 7 and flows through the reactor system 2 in countercurrent to the feed material from bottom to top.
  • the resulting product vapors are drawn off at the top of the reactor system via line 8, while the residue containing solids leaves the system via line 9.
  • the feedstock flowing in via line 1 is divided into two partial streams, one of which is fed via line 10 into the heating or pre-reaction zone 3 and the other via line 11 into the main reaction zone 4 is initiated immediately below the annular constriction 5.
  • Valves 12 and 13 are provided in both lines, with which the respective flow rates can be regulated.
  • the control is expediently carried out as a function of the target temperature, preferably the heating or pre-reaction zone 3, which is in the range of approximately 400 ° C. for the feed material in question.
  • the proposed division of the feed material into the two partial streams 10 and 11 and the proposed quantity control make it possible to set and maintain the optimum steady state in the reactor in a simple manner.
  • the heating is facilitated by the fact that only part of the feed material is fed to the heating or pre-reaction zone 3, so that smaller amounts of heat are required for heating in this part.
  • reaction system 2 is expanded by a further zone 16 adjoining the main reaction zone 4, in which distillates still dissolved in the hydrogenated residue are now driven off using the fresh hydrogen as “stripping gas”.

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Abstract

Bei einem Verfahren zum Hydrieren eines Kohlenstoffverbindungen enthaltenden Einsatzgutes, wie Kohle und/oder Schweröl, durch Reaktion mit Wasserstoff bei erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur in einem Reaktorsystem, wobei das auf Druck gepumpte Einsatzgut dem oberen Bereich des Reaktorsystems zugeführt wird und in diesem von oben nach unten zunächst eine Aufheiz- bzw. Vorreaktionszone und dann eine Hauptreaktionszone durchläuft, während der benötigte Wasserstoff das Reaktorsystem im Gegenstrom von unten nach oben passiert, und bei dem die Hydrierprodukte am Kopf und der Rückstand im unteren Bereich des Reaktorsystems abgezogen werden, wird vorgeschlagen, dass ein Teil des im Reaktorsystem von oben nach unten strömenden Reaktorinhaltes kontinuierlich aus der Hauptreaktionszone und in die Aufheiz- bzw. Vorreaktionszone zurückgeführt wird. Die Rückführung des Reaktorinhaltes erfolgt mittels eines dafür vorgesehenen Rührwerkes. Das auf Druck gepumpte Einsatzgut wird in Abhängigkeit der Solltemperatur in zwei Teilströme aufgeteilt, wobei der eine Teilstrom in die Aufheizzone und der zweite Teil in die Hauptreaktionszone eingeleitet wird.

Description

Verfahren zum Hydrieren eines kohlenstoffhaltigen Einsatz¬ gutes, insbesondere von Kohle und/oder Schweröl
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Hydrieren eines KohlenwasserstoffVerbindungen enthaltenden Einsatzgutes, wie Kohle und/oder Schweröl, durch Reaktion mit Wasserstoff bei erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur in einem Reaktionssy¬ stem, wobei das auf Druck gepumpte Einsatzgut dem oberen Be¬ reich des Reaktionssystems zugeführt wird und in diesem von oben nach unten zunächst eine Aufheiz- bzw. Vorreaktionszone und dann eine Hauptreaktionszone durchläuft, während der be¬ nötigte Wasserstoff das Reaktionssyεtem im Gegenstrom von unten nach oben passiert, und bei dem die Hydrierprodukte am Kopf und der Rückstand im unteren Bereich des Reaktσrsystems abgezogen werden.
Es ist bekannt geworden, die Hydrierung von Kohle und/oder Schweröl in einem sogenannten Gegenstromreaktor durchzufüh¬ ren. Hierbei wird das zu hydrierende Einsatzgut auf Reakti¬ onsdruck gepumpt und dann in den oberen Bereich des Reaktors eingespeist. Das Einsatzgut durchläuft den Reaktor von oben nach unten und wird dabei zunächst in einer sogenannten Auf¬ heiz- bzw. Vorreaktionszone auf etwa die Anspringtemperatur •der Hydrierung erhitzt. Der überwiegende Teil der Hydrierre¬ aktionen findet dann in einer anschließenden Hauptreaktions¬ zone statt. Der Hydrierwasserstoff wird dabei in den unteren Bereich des Reaktorsystems eingespeist und durchströmt die¬ sen von unten nach oben. Die in der Hauptreaktionszone ent¬ stehenden heißen Produktdämpfe und -gase sowie der über¬ schüssige Wasserstoff durchströmen die Aufheiz- bzw. Vorre¬ aktionszone, tragen dabei zum Aufheizen des Einsatzgutes bei und werden dann am Kopf des Reaktorsystemes abgezogen. Der nicht hydrierte Rückstand fällt im unteren Bereich des Reak¬ torsystems an und wird an dieser Stelle aus der Anlage abge¬ leitet.
Da das Wärmeaufnahmevermögen der die Hauptreaktionszone ver¬ lassenden Gase und Dämpfe zum Abführen der exothermen Über¬ schußwärme nicht ausreicht, muß zur Einhaltung des benötig¬ ten Temperaturgleichgewichtes einerseits die Temperatur der Hauptreaktionszone, z.B. durch Quenchen mit Kaltgas, gere¬ gelt werden. Andererseits ist es erforderlich, der Vorheiz¬ zone und/oder dem zu hydrierenden Einsatzprodukt Fremdwärme zuzuführen, um Temperaturen im Bereich der Anspringtempera¬ tur der Hydrierung zu erreichen.
Hierzu sind in nachteiliger Weise zusätzliche Anlagenteile, wie Rohrleitungen und Wärmetauscher erforderlich. Auch führt die Vernichtung von vorhandener exotherme Überschußwärme bei gleichzeitiger Zufuhr von Fremdwärme zu einer Verschlechte¬ rung des energetischen Wirkungsgrades des bekannten Verfah¬ rens.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Hydrierung eines kohlenstoffhaltigen Einsatzgutes, wie ins¬ besondere Kohle und/oder Schweröl, der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß zum einen der apparative Aufwand möglichst gering gehalten werden kann und gleichzei¬ tig eine optimale Nutzung der exothermen überschußwär e er¬ folgt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Teil des im Reaktorsystem von oben nach unten strömenden Re¬ aktorinhaltes kontinuierlich aus der Hauptreaktionszone in die Aufheiz- bzw. Vorreaktionszone zurückgeführt wird.
Zweckmäßigerweise erfolgt die Rückführung eines Teiles des Reaktorinhaltes aus der Hauptreaktionszone in die Aufheiz¬ bzw. Vorreaktionszone mittels eines im Reaktorsystem vorge¬ sehenen Rührwerkes. Durch Variation von Geschwindigkeit und Ruhrerblattstellung kann dabei gezielt auf die umzuwälzenden Mengenströme Einfluß genommen werden.
Es ist aber auch möglich, andere technische Maßnahmen, wie z.B. außerhalb oder auch innerhalb des Reaktorsystems an¬ geordnete Rohrleitungen, für die Rückführung von Reaktorin¬ halt aus der Hauptreaktionszone in die Aufheiz- bzw. Vorre¬ aktionszone vorzusehen.
Durch das vorgeschlagene Verfahren kann auf einfache Weise das Temperatur- und damit Reaktionsgleichgewicht im Reaktor eingestellt werden. Zusätzlich zu der von den Dämpfen und Gasen, welche die Aufheiz- bzw. Vorreaktionszone durchströ¬ men, mitgeführten Wärme wird nunmehr über die rückgeführte Flüssigkeitsmenge weitere exotherme Überschußwärme aus der Hauptreaktionszone in die Aufheiz- bzw. Vorreaktionszone transportiert. Die Mengenströme werden dabei so eingestellt, daß sich das benötigte Temperatur- und somit Reaktions¬ gleichgewicht im Reaktorsystem einstellt. Zur Einstellung dieses benötigten Gleichgewichtes ist es somit weder erfor¬ derlich Fremdwärme zuzuführen noch exotherme Überschußwärme zu vernichten.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird das auf Druck gepumpte Einsatzgut in zwei Teilströme aufgeteilt, wobei der eine Teilstrom in die Aufheiz- bzw. Vorreaktionszone und der zweite Teilstrom direkt in die Hauptreaktionszone eingelei¬ tet wird.
Durch die Aufteilung und getrennte Zufuhr des Einsatzgutes in das Reaktorsystem ergeben sich mehrere weitere Vorteile.
Einmal durchläuft nunmehr die Aufheiz- bzw. Vorreaktionszone eine wesentlich geringere Menge Einsatzgut, so daß auch ent¬ sprechend geringere Wärmemengen zur Aufheizung auf die An¬ springtemperatur der Hydrierung benötigt werden. Es braucht somit weniger exotherme überschußwärme aus der Hauptreakti- onszσne in die Aufheiz- bzw. Vσrreaktionszone transportiert zu werden. Die in der Hauptreaktionszone verbleibende Über¬ schußwärme kann direkt zur Aufheizung des zweiten Teilstro- mes des Einsatzgutes genutzt werden. Die Einstellung optima¬ ler Hydrierbedingungen wird dadurch ermöglicht, daß die Teilmengenströme für die einzelnen Zonen geregelt werden in Abhängigkeit der jeweils vorgegebenen Solltemperatur einer Zone, beispielsweise der Aufheiz- bzw. Vorreaktionszone. Da¬ bei können übliche Regelsysteme verwendet werden, auf die an dieser Stelle nicht näher eingegangen zu werden braucht.
Nach weiteren Merkmalen der Erfindung erweist es sich als vorteilhaft, den in die Hauptreaktionszone einzuleitenden Teilstrom unmittelbar unterhalb der Aufheiz- bzw. Vorreakti¬ onszone zuzugeben, wobei zweckmäßigerweise der Übergangsbe¬ reich beider Zonen durch eine ringförmige QuerSchnittsVeren¬ gung des Reaktorsystems gekennzeichnet ist. Durch die vorge¬ schlagene Einspeisung des zweiten Teilstro es und die Quer¬ schnittsverengung im Übergangsbereich Hauptreaktionszone/ Aufheiz- bzw. Vorreaktionszone wird erreicht, daß überwie¬ gend frisches Einsatzgut, das allerdings bereits auf Hy¬ driertemperaturen erhitzt ist, in die Aufheiz- bzw. Vorreak- tionszone zurückgeführt wird. Vorteilhafterweise führt dies dann zu einer Erhöhung der Verweilzeit des im zweiten Teil¬ strom zugeführten Einsatzgutes unter Hydrierbedingungen im Reaktorsyste .
Die Ausbeute an unter Normalbedingungen flüssigen Destil¬ latölen läßt sich nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch weiter erhöhen, daß ein Teil des im Zuge der Aufbe¬ reitung der Produktdämpfe anfallenden wasserstoffreichen Ga¬ ses in die Aufheiz- bzw. Vorreaktionszone zurückgeführt wird. Der rückgeführte Gasstrom wirkt als "Stripgas" in die¬ ser Zone und trägt dazu bei, daß gelöste Destillatöle ausge¬ trieben werden. Auf die gleiche Art und Weise kann auch der dem Reaktorsystem zugeführte Frischwasserstoff zum Ausstrip¬ pen von im Hydrierrückstand enthaltenen Destillatölrestmen- gen genutzt werden. Zweckmäßigerweise weist in diesem Falle das Reaktorsystem im Anschluß an die Hauptreaktionszone eine weitere Zone mit gegenüber der Hauptreaktionszone verengtem Querschnitt auf in der der aushydrierte Rückstand aus der Hauptreaktionszone mit dem Frischwasserstoff in Kontakt ge¬ bracht wird.
Das vorgeschlagene Verfahren ist besonders vorteilhaft an¬ wendbar auf die Hydrierung von ölen, wie z.B. Schweröl oder Erdölrückständen, oder von Kohle jeweils alleine oder auch in Mischungen.
Ein weiterer sehr vorteilhafter Anwendungsfall der Ausfüh¬ rungsform nach Patentanspruch 3 liegt in der Entsorgung von Altölen, z.B. PCB-haltigen ölen, wobei dann das Altöl entwe¬ der alleine oder in entsprechender Mischung mit dem Einsatz¬ gut bevorzugt in die Hauptreaktionszone eingespeist wird. In der Hauptreaktionszone wird das Altöl sehr schnell auf rela¬ tiv hohe Temperaturen aufgeheizt. Entsprechend schnell wird dadurch die gewünschte Entfernung des Chlors aus dem Ein¬ satzgut erreicht.
Weitere Erläuterungen zu der Erfindung sind dem in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel zu entnehmen.
Gemäß der Figur wird das zu hydrierende Einsatzgut, im vor¬ liegenden Fall ein Schweröl, unter Reaktionsdruck von etwa 200 bar und einer Temperatur von etwa 150° C über eine Lei¬ tung 1 einem nach dem Gegenstromprinzip betriebenen Reaktor¬ system 2 mit einer im oberen Bereich des Reaktorsystems vor¬ gesehenen Aufheiz- bzw. Vorreaktionszone 3 und einer sich daran anschließenden Hauptreaktionszone 4 zugeführt. Der Übergangsbereich zwischen den Zonen 3 und 4 ist im vorlie¬ genden Falle durch eine ringförmige Einschnürung 5 des Reak¬ torquerschnittes gekennzeichnet. Ein Rührwerk 6 dient erfin¬ dungsgemäß dazu - wie schematisch durch die Pfeile darge¬ stellt - kontinuierlich einen Teil des heißen Inhaltes der Hauptreaktionszone 4 in die Aufheiz- bzw. Vorreaktionszone 3 zurückzuführen, wobei die mitgeführte exotherme Überschu߬ wärme unmittelbar zur Aufheizung des Einsatzgutes in der Aufheiz- bzw. Vorreaktionszone genutzt werden kann, über Än¬ derungen der Drehzahl des Rührwerkes und des Anstellwinkels der Rührerblätter in Verbindung mit einer entsprechenden Di- mensionierung der ringförmigen Einschnürung läßt sich dabei der Mengenfluß und somit der benötigte Wärmefluß relativ gut einregulieren.
Der benötigte Reaktionswasserstoff wird im Reaktorsystem 2 im unteren Bereich über eine Leitung 7 zugeführt und durch¬ strömt das Reaktorsystem 2 im Gegenstrom zu dem Einsatzgut von unten nach oben. Die entstehenden Produktdämpfe werden am Kopf des Reaktorsystems über eine Leitung 8 abgezogen während der feststoffhaltige Rückstand über eine Leitung 9 die Anlage verläßt. Gemäß der hier beschriebenen Ausführungsform wird das über die Leitung l zuströmende Einsatzgut in zwei Teilströme auf¬ geteilt, von denen der eine über eine Leitung 10 in die Auf¬ heiz- bzw. Vorreaktionszone 3 und der andere über eine Lei¬ tung 11 in die Hauptreaktionszone 4 unmittelbar unterhalb der ringförmigen Einschnürung 5 eingeleitet wird. In beiden Leitungen sind Ventile 12 bzw. 13 vorgesehen, mit denen die jeweiligen Mengenströme geregelt werden können. Die Regelung erfolgt zweckmäßig in Abhängigkeit der Solltemperatur vor¬ zugsweise der Aufheiz- bzw. Vorreaktionszone 3, die bei dem vorliegenden Einsatzgut im Bereich von etwa 400° C liegt. Durch die vorgesehene Aufteilung des Einsatzgutes in die beiden Teilströme 10 und 11 und die vorgesehene Mengenrege¬ lung läßt sich der optimale stationäre Zustand im Reaktor auf einfache Weise einstellen und auch aufrechterhalten. Die Aufheizung wird dadurch erleichtert, daß der Aufheiz- bzw. Vorreaktionszone 3 nur ein Teil des Einsatzgutes zugeführt wird, so daß in diesem Teil geringere Wärmemengen zur Auf- heizung benötigt werden. Es ergibt sich somit, daß zusätz¬ lich zu dem sowieso zur Verfügung stehenden Wärmeinhalt der den Reaktor von unten nach oben durchströmenden Produktdämp¬ fe eine geringere Menge an heißem Reaktionsgut aus der Hauptreaktionszone 4 in die Aufheiz- bzw. Vorreaktionszone 3 umgewälzt zu werden braucht als dies bei der Einspeisung der Gesamtmenge des Einsatzgutes in die Aufheiz- bzw. Vorreakti¬ onszone 3 der Fall wäre. Ein wesentlicher Teil der exother¬ men Überschußwärme der Hydrierreaktionen wird nunmehr direkt in der Hauptreaktionszone 4 zum Aufheizen des zweiten über die Leitung 11 zuströmenden Teilstromes des Einsatzgutes ge¬ nutzt.
Zur Optimierung der Produktausbeute ist vorgesehen, einen Teil des am Kopf einer für die Produktdämpfe vorgesehenen Aufbereitungsanlage 14 anfallenden wasserstoffreichen Gases als "Stripgas" über eine Leitung 15 gegebenenfalls nach Wie- deraufheizung in die Aufheiz- bzw. Vorreaktionszone 3 zu¬ rückzuführen.
Aus dem gleichen Grund ist das Reaktionssystem 2 um eine sich an die Hauptreaktionszone 4 anschließende weitere Zone 16 erweitert, in der nunmehr unter Verwendung des Frischwas- serstoffes als "Stripgas" im aushydrierten Rückstand noch gelöste Destillate ausgetrieben werden.

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Hydrieren eines Kohlenstoffverbindungen enthaltenden Einsatzgutes, wie Kohle und/oder Schweröl, durch Reaktion mit Wasserstoff bei erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur in einem Reaktorsystem, wobei das auf Druck gepumpte Einsatzgut dem oberen Bereich des Reaktorsystems zugeführt wird und in diesem von oben nach unten zunächst eine Aufheiz- bzw. Vorreaktionszone und dann eine Hauptreaktionszone durchläuft, während der benötigte Wasserstoff das Reaktorsystem im Gegenstrom von unten nach oben passiert, und bei dem die Hydrier¬ produkte am Kopf und der Rückstand im unteren Bereich des Reaktorsystems abgezogen werden, dadurch gekennzeich¬ net, daß ein Teil des im Reaktorsystem von oben nach unten strömenden Reaktorinhaltes kontinuierlich aus der Hauptreaktionszone und in die Aufheiz- bzw. Vorreak¬ tionszone zurückgeführt wird.
2 . Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführung des Reaktorinhaltes mittels eines im Reaktorsystem vorgesehenen Rührwerkes erfolgt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das auf Druck gepumpte Einsatzgut in zwei Teilströme aufgeteilt wird, wobei der eine Teilstrom in die Aufheiz- bzw. Vorreaktionszone und der zweite Teilstrom in die Hauptreaktionszone eingeleitet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilstrommengen geregelt werden in Abhängigkeit der Solltemperatur einer der beiden Zonen.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der in die Hauptreaktionszone einzuleitende Teilstrom unmittelbar im Anschluß an die Aufheiz- bzw. Vorreaktionszone zugegeben wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktorsystem im Übergangsbe¬ reich von Aufheiz- bzw. Vorreaktionszone zu Hauptreak¬ tionszone eine ringförmige Querschnittsverengung auf¬ weist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der im Zuge der Aufbereitung der Produktdämpfe anfallenden wasserstoff¬ reichen Gasfraktion in die Aufheiz- bzw. Vorreaktions¬ zone zurückgeführt wird.
8. Verfahren nach einem der Anspruch 1 bis 7, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß das Reaktorsystem im Anschluß an die Hauptreaktionszone eine weitere Zone mit einem verengten Querschnitt aufweist und daß der Reaktions¬ wasserstoff in den unteren Bereich dieser Zone einge¬ leitet wird.
9. Anwendung des Verf hrens nach Anspruch 3 auf die Entsor¬ gung von Altölen durch gemeinsame Hydrierung mit Erdöl¬ rückständen, dadurch gekennzeichnet, daß die Altöle getrennt oder in Mischung mit einem Teil des Einsatz¬ gutes in die Hauptreaktionszone eingeleitet werden.
PCT/DE1990/000978 1989-12-27 1990-12-20 Verfahren zum hydrieren eines kohlenstoffhaltigen einsatzgutes, insbesondere von kohle und/oder schweröl WO1991009920A1 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100338179C (zh) * 2005-12-28 2007-09-19 煤炭科学研究总院 煤直接液化磁力刮刀环流反应器及其煤直接液化方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB327443A (en) * 1928-12-31 1930-03-31 William Ronald Tate Method of destructive hydrogenation
GB330025A (en) * 1929-03-16 1930-06-05 Thomas Girvan Hunter Improved process and apparatus for the cracking or the destructive hydrogenation of oils, or suspensions of coal in oil
US3891404A (en) * 1973-03-09 1975-06-24 Inst Gas Technology Heavy oil hydrogasification process
US4189374A (en) * 1978-12-13 1980-02-19 Gulf Oil Corporation Coal liquefaction process employing internal heat transfer
DE2945353A1 (de) * 1979-11-09 1981-05-21 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Verfahren und vorrichtung zur durchfuehrung stark exothermer reaktionen

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3013337A1 (de) * 1980-04-05 1981-10-08 Rheinische Braunkohlenwerke AG, 5000 Köln Verfahren zur umwandlung von kohle und/oder hochsiedenden erndoel- oder teerrueckstaenden durch spaltende druckhydrierung
DE3244251A1 (de) * 1981-12-07 1983-06-09 HRI, Inc., 08648 Lawrenceville, N.J. Verfahren zur kohlehydrierung unter verwendung einer thermischen gegenstromreaktionszone
US4510037A (en) * 1983-12-23 1985-04-09 Hri, Inc. Hydrogenation process for solid carbonaceous feed materials using thermal countercurrent flow reaction zone

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB327443A (en) * 1928-12-31 1930-03-31 William Ronald Tate Method of destructive hydrogenation
GB330025A (en) * 1929-03-16 1930-06-05 Thomas Girvan Hunter Improved process and apparatus for the cracking or the destructive hydrogenation of oils, or suspensions of coal in oil
US3891404A (en) * 1973-03-09 1975-06-24 Inst Gas Technology Heavy oil hydrogasification process
US4189374A (en) * 1978-12-13 1980-02-19 Gulf Oil Corporation Coal liquefaction process employing internal heat transfer
DE2945353A1 (de) * 1979-11-09 1981-05-21 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Verfahren und vorrichtung zur durchfuehrung stark exothermer reaktionen

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100338179C (zh) * 2005-12-28 2007-09-19 煤炭科学研究总院 煤直接液化磁力刮刀环流反应器及其煤直接液化方法

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