WO2015007343A1 - Verfahren und vorrichtung zur gewinnung einer kohlenwasserstoffe-haltigen zusammensetzung aus reststoffen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur gewinnung einer kohlenwasserstoffe-haltigen zusammensetzung aus reststoffen Download PDF

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WO2015007343A1
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evaporator
processing plant
hydrocarbon
reactor
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PCT/EP2013/065329
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Wolfgang Spiess
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Catalytec
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    • C10G3/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids
    • C10G3/42—Catalytic treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D1/0064—Feeding of liquid into an evaporator
    • B01D1/007—Feeding of liquid into an evaporator the liquid feed being split up in at least two streams before entering the evaporator
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D—SEPARATION
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    • C10G3/40—Thermal non-catalytic treatment
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    • C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P30/00—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
    • Y02P30/20—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for obtaining a hydrocarbon-containing composition from a
  • DE 10 2005 056 735 B3 discloses the process for producing diesel oil from hydrocarbon-containing residues in a mixed substance cycle with solids separation and product distillation for the diesel product.
  • the substance mixture is an oil, residue and
  • Hydrocarbons which are split by means of the catalyst in suitable short-chain hydrocarbons as diesel components.
  • a separator in which the mixture is sprayed by Venturi nozzles to to create a large evaporation surface.
  • the object of the present invention is to provide a method and a device which during operation to different
  • Residual compositions and residue throughputs is customizable
  • Hydrocarbon-containing composition has a boiling range of 170 ° C to 390 ° C and the hydrocarbons have 8 to 24 carbon atoms, and
  • the hydrocarbon-containing composition has a boiling range of 180 ° C to 320 ° C.
  • the Hydrocarbon compositions have a boiling range of 200 ° C to 280 ° C.
  • the hydrocarbons in the hydrocarbon-containing composition have 9 to 22, more preferably 10 to 20, carbon atoms.
  • the hydrocarbon-containing composition has a boiling range of 170 ° C to 390 ° C, preferably from 180 ° C to 320 ° C, more preferably 200 ° C to 280 ° C, wherein the hydrocarbons in the hydrocarbons -containing
  • the abovementioned hydrocarbons are preferably alkanes, cycloalkanes and / or aromatic hydrocarbons. According to a preferred embodiment, the aforementioned
  • Hydrocarbons preferably alkanes, cycloalkanes and aromatic hydrocarbons.
  • Composition to a diesel oil-containing composition preferably to diesel oil.
  • Diesel oil is also called diesel fuel.
  • Composition in a range of 35 to 100 wt .-%, more preferably from 40 to 90 wt .-%, even more preferably from 50 to 75 wt .-%, each based on the total weight of the hydrocarbon-containing
  • composition According to a further embodiment of the invention, the
  • Hydrocarbon-containing composition additionally 10 to 45, more preferably 15 to 40 wt .-%, even more preferably 25 to 38 wt .-%, still more preferably 30 to 35 wt .-%, fatty acid alkyl esters, each based on the total weight of the hydrocarbons containing composition.
  • the fatty acid alkyl esters preferably have an alkyl radical having 1 to 5 C atoms, preferably 1 to 4 C atoms, and a fatty acid radical having 10 to 30 C atoms, preferably 12 to 20 C atoms.
  • the fatty acid alkyl ester is
  • Fatty acid methyl ester Fatty acid methyl ester, fatty acid ethyl ester, fatty acid propyl ester and / or fatty acid butyl ester.
  • compositions are generally the above
  • Hydrocarbons-containing composition meant.
  • the waste oil to be treated is preferably
  • Lubricating oil and / or cooling oil in particular in the cooling and / or processing of metals, in particular of aluminum, preferably Aluminum ingot, obtained.
  • the lubricating and / or cooling oil can be mixed with water.
  • a water-containing oil has a water content in a range from 20 to 80 wt .-%, more preferably from 40 to 60 wt .-%, on.
  • the fluid is moved in a circuit.
  • the fluid flows not only once in the reactor device and in the
  • Composition is increased.
  • the fluid may further contain hydrocarbonaceous residues and / or
  • catalyst particles instead of admixed catalyst particles, for example, a stationary catalyst body may be provided. In an advantageous embodiment can be provided
  • Hydrocarbon-containing composition is possible.
  • the fluid can be fed tangentially to the fluidized-bed evaporator. It can be provided that the at least two initiation levels are arranged one above the other. The description of the location "on top of each other" is based on an evaporator with horizontally arranged discharge levels Furthermore, at least two inlets can be provided in each of the at least two discharge levels.
  • the at least two inlets are arranged at approximately constant angular distance from each other.
  • two inlets at an angular distance of 180 ° or three inlets with an angular spacing of 120 ° or four inlets with an angular spacing of 90 °, etc. may be provided. It is immaterial, with which tolerance the angular distances are formed.
  • a positive-conveying feed pump is used. Forced-conveying pumps are, for example, rotary piston pumps, progressing cavity pumps and gear pumps.
  • a controllable feed pump is used.
  • the fluid may have a viscosity in the range of 0.6 to 20 mPa »s, preferably from 1 to 12 MPa» s, still more preferably from 2 to 7 MPa 's have.
  • the volume flow through the reactor tubes can be adjusted in the range from 0.1 to 1000 m 3 / h, preferably from 100 to 600 m 3 / h, more preferably from 300 to 500 m 3 / h.
  • the pressure drop across the reactor tubes may be in the range of 0.5 to 40 bar, preferably 2 to 24 bar, more preferably 4 to 16 bar. The pressure drop across the reactor tubes determines the
  • the process may be by changing the capacity of the feed pump as a result of changing the feed pump and / or changing the operation of the feed pump and / or by changing the pressure drop across the
  • Reactor device by means of switching between parallel operation
  • Series operation of at least two reactor tubes are regulated.
  • hydrocarbon-containing residues are supplied to the fluid via a feed pipe ending in the evaporator.
  • Catalyst particles can be deposited in a solids separator.
  • the solids separator can be arranged in a bypass between the outlet of the feed pump and the inlet of the reactor device.
  • the catalyst used is preferably zeolite-based catalysts.
  • Suitable zeolites are preferably present in a proportion of 0.005 wt.% To 5.0 wt.%, More preferably in a proportion of 0.009 wt.% To 4.3 wt.%, More preferably in a proportion of 0, 01 wt .-% to 3.6 wt .-%, more preferably in a proportion of 0.03 wt .-% to 4.3 wt .-%, more preferably in a proportion of 0.05 wt .-% bis 1, 9 wt .-%, each based on the total weight of the fluid used. More preferably, the at least one zeolite is a zeolite Y, a zeolite X or a mixture thereof.
  • the at least one zeolite is a zeolite Y.
  • Zeolite Y is an artificially produced crystalline substance.
  • the crystal structure of the zeolite Y corresponds to that of Faujasith, wherein the Faujasithgerüst of sodalite cages, which are connected to each other via hexagonal prisms formed.
  • the at least one zeolite Y used comprises sodium or ammonium ions as counterions. In another preferred
  • the at least one zeolite used is a zeolite selected from the group consisting of NaY zeolite, 13X zeolite, 4A zeolite, 5A zeolite, NaX zeolite or mixtures thereof.
  • the at least one zeolite used is a NaY zeolite or a 13X zeolite or a zeolite
  • the zeolite used has an average size of less than 100 ⁇ m, more preferably less than 50 ⁇ m, more preferably less than 1 ⁇ m. More preferably, the zeolite used in the invention has a mean size of one
  • the process according to the invention can also be referred to as cracking process and the device as cracking device.
  • Hydrocarbons-containing composition has a boiling range of 170 ° C to 390 ° C and the hydrocarbons have 8 to 24 carbon atoms proposed, it being provided
  • the treatment plant a feed pump, a reactor device with comprising at least one reactor tube, a central container with an evaporator and a solids separator,
  • the central container is substantially formed as a hollow cylinder, and the evaporator forms the lower end portion of the central container, that the evaporator, preferably tangential, has inlets, which are arranged in at least two radial discharge planes,
  • the at least one inlets of adjacent discharge planes are arranged in such a way that they feed in different circumferential directions.
  • the evaporator as a
  • Fluidized bed evaporator is formed.
  • the fluid that has flowed into the evaporator has a very large evaporation surface, so that a high yield of a hydrocarbon-containing
  • Composition is possible.
  • the feed pump, the reactor device and the evaporator can be arranged in a fluid circuit one behind the other.
  • At least two inlets can be arranged in each of the at least two radial introduction levels. It can be provided that the at least two inlets are arranged at an approximately constant angular distance from each other. It can, for example, two inlets at an angular distance of 180 ° or three inlets with an angular distance of 120 ° or four inlets with a
  • Angular distance of 90 °, etc. may be provided. It is immaterial, with which tolerance the angular distances are formed.
  • At least two upper inlets are arranged in an upper introduction level and at least two lower inlets in a lower initiation level, and
  • extending supply pipes may be connected to a manifold which is connected to the outlet of the reactor unit.
  • the end portions of the inlets may be formed as a rectangular nozzle, preferably with an aspect ratio in the range of 3: 1 to 7: 1.
  • the end portions of the enemas are formed as helical swirl nozzles.
  • the swirl formed in the swirl nozzles intensifies the swirling of the fluid in the evaporator.
  • On the inner wall of the evaporator molding elements may be arranged.
  • the mold elements may have a curved cross section, for example, be formed as a half cylinder. It can also be provided that the Formelennente are formed as straight and / or curved baffles.
  • the form elements are extended over the entire height of the inner wall of the evaporator.
  • an entry basket may be arranged, in which a
  • Feed pipe opens, which is connected to the output of a Reststoffvorratsbehalters. From the residue reservoir can
  • hydrocarbon-containing residues are added to the fluid
  • the reactor device at least two
  • reactor tubes which are switchable from a parallel operation in a series operation and vice versa. By this switching, the effective length of the reactor tubes can be adapted to the operating requirements. It can be provided that the feed pump as a controllable
  • Feed pump is formed.
  • the feed pump has a drive motor whose speed is adjustable.
  • the feed pump can be designed as a forced-conveying pump, for example as a rotary piston pump, eccentric screw pump or gear pump. It can be provided that the solids separator in a switchable by means of valve means bypass between the output of the
  • the solids separator may be formed as a hydrocyclone.
  • FIG. 2a shows a first embodiment of a reactor tube device
  • FIG. 2b shows the reactor tube device in FIG. 2a with reactor tubes in FIG.
  • FIG. 3a shows a second embodiment of a reactor tube device with reactor tubes in parallel in a schematic
  • FIG. 3b shows the reactor tube device in FIG. 3a with reactor tubes in FIG.
  • FIG. 4 shows a first embodiment of an evaporator in a schematic front view
  • FIG. 5 shows the evaporator in FIG. 4 in a schematic plan view
  • FIG. 6 shows the evaporator in FIG. 4 in a schematic side view
  • FIG. Fig. 7 shows a second embodiment of an evaporator in one
  • FIG. 8 shows a third embodiment of an evaporator in a schematic plan view.
  • Fig. 1 shows a processing plant 1 for obtaining a
  • Hydrocarbon-containing composition has a boiling range of 170 ° C to 390 ° C and the hydrocarbons have 8 to 24 carbon atoms, from a circulating fluid comprising waste oil, organic residues and catalyst particles.
  • the waste oil is obtained, for example, in the cooling of aluminum ingots with an oil-water mixture in a rolling mill. During the cooling process, the chemical changes
  • composition of the oil used For reprocessing of the used oil-water mixture, for example, 60 to 80% vol. Has water, the waste oil is first separated from the water.
  • separated water can be purified in an oil-water separator or centrifuge in a separate process.
  • the processed in the processing plant 1 fluid can have a viscosity in the range of 0.6 to 20 mPa »s, preferably from 1 to 12 MPa» s, still more preferably from 2 to 7 MPa 's have.
  • the treatment plant 1 comprises a feed pump 2, a
  • Reactor device 3 with reactor tubes 31, a central container 4 with an evaporator 41 and a solids separator 5, wherein the fluid
  • Feed pump 2, the reactor device 3 and the evaporator 41 flows in a circuit.
  • the evaporator 41 is formed as a fluidized-bed evaporator 41 and will be referred to hereafter.
  • the reactor tubes 31 of the reactor device 3 the above-mentioned
  • the fluid is supplied through the arranged upstream of the reactor device 3 feed pump 2 mechanical energy, which provides the necessary heating and
  • Reactor tubes 31 is a pressure difference.
  • the catalytic reaction in which the long-chain organic constituents of the fluid are broken up into shorter-chain molecules with the assistance of the catalyst particles, that is to say cracked, takes place under the influence of the heat of friction developed by the mixing.
  • the fluid has at the outlet of the reactor tubes 31 a temperature in the range of 200 to 350 ° C, preferably from 240 to 310 ° C.
  • the heated fluid now enters tangentially into the fluidized-bed evaporator 41 arranged downstream of the reactor device 3.
  • Fluidized bed evaporator 41 forms the lower end portion of the im
  • End portion is formed as a conical steam cap 44, which merges into a hollow cylindrical distillation column 45.
  • Hydrocarbons containing composition is in a downstream of the capacitors 46 arranged product tank 6 collected. Exhaust gas over the hydrocarbonaceous composition is removed by means of a vacuum pump 7.
  • the central container 4 has an L-shaped feed pipe 47 for the provided in a residue reservoir 8 organic residues, which are supplied to the fluid circuit.
  • the feed tube 47 passes through the cylindrical portion of the central container 4 and opens in the
  • Fluidized bed evaporator 41 in a collection basket 48 (see Fig. 5).
  • the supplied via the feed tube 47 organic residues are doing in countercurrent process by ascending in the central container 4
  • the decrease passage-ready residual material through the grid meshes is thus significantly easier. It is also possible to dispense with the entry basket 48 and to input the residue material directly into the highly turbulent fluid region of the fluidized-bed evaporator 41.
  • the supplied organic residues are in the
  • Fluidized bed evaporator 41 is mixed with the remaining components of the fluid, which is now collected in a funnel-shaped bottom 4b of the central container 4 and is supplied via a pipe to the inlet of the downstream pump 2. This closes the fluid circuit.
  • Unreactable solids of the fluid and spent catalyst particles are removed from the fluid circuit in a solids separator 5, which may be a hydrocyclone.
  • the solids separator 5 is in a bypass between the output of the feed pump 2 and the input of the reactor device 3 is arranged.
  • the bypass is formed switchable via valve means 32.
  • the feed pump 2 is designed as a forced-conveying pump, for example as a rotary piston pump, eccentric screw pump or gear pump. Also suitable are centrifugal pumps, which are adapted to the reaction conditions according to their design; for example, free-flow pumps can be provided at elevated gas fractions of the fluid.
  • the downstream of the feed pump 2 arranged reactor device 3 is modular.
  • Each of the modules comprises in the embodiment of the treatment plant 1 shown in Fig. 1, two reactor tubes 31, valve means 32 and a connecting line 33. Per module, 2 to 9 reactor tubes 31 may be provided.
  • the reactor tubes 31 can be switched by means of the valve means 32 from a parallel operation to a series operation and vice versa. Several modules can be connected in parallel.
  • valve devices 32 can be used as individual valves, for example as
  • Wedge gate valves or segment valves, or as multiway valves are Wedge gate valves or segment valves, or as multiway valves,
  • the reactor tubes 31 are made of tubes having a diameter of 50 to 400 mm, preferably 150 to 250 mm, more preferably 200 mm.
  • the reactor tubes 31 have a length of 0.5 to 6 m, preferably from 2 to 4 m.
  • reactor tubes 31 are built-in elements, such as baffles,
  • Resistance elements, dividing and / or cutting elements are arranged, which homogenize and mix the fluid.
  • the mounting elements are not shown in Figs. 1 to 3.
  • Reactor tube 31 enters a characteristic pressure drop.
  • Operating points with respect to the pressure drop are in a range of 0.5 to 40 bar, preferably from 2 to 24 bar, more preferably from 4 to 16 bar.
  • the reactor tubes 31 have a characteristic plant characteristic
  • Reactor tubes 31 was a volume flow of 0.1 to 1000 m 3 / h
  • the reactor device 3 converts the generated by the feed pump 2 Flow energy into thermal energy, wherein the required
  • Reactor device 3 an ideal system for controlling the entry of the reaction energy.
  • the energy introduced into the fluid can be determined via the pump input power, where:
  • Feed rate volume flow * pressure loss
  • the volume flow is adjustable via the feed pump 2, the pressure loss is adjustable by the reactor tubes 31.
  • the pressure loss by varying the effective length of the reactor tubes 31 by means of the above-described switching from parallel operation in series operation and vice versa adjustable.
  • the treatment plant 1 is quickly adaptable to changing operating conditions, such as viscosity changes of the fluid and changes in the composition of the reaction mass.
  • Figs. 2a and 2b show a first embodiment of the
  • Reactor device 3 with a module having two reactor tubes 31 and wherein the valve means 32 are formed as individual valves.
  • the reactor device 3 has longitudinal valves 32I, which are respectively arranged at the inlet and the outlet of the reactor tubes 31, and transverse valves 32q, each at the inlet and at the outlet of the connecting pipe 33 are arranged. For a better understanding blocked valves are highlighted in black.
  • the two reactor tubes 31 are connected in parallel operation: the longitudinal valves 32I are opened, and the transverse valves 32q are blocked.
  • the two reactor tubes are connected in series operation: arranged at the output of the right reactor tube longitudinal valve 32I is disabled, arranged at the input and output of the connecting line 33 cross valve 32q are open and that at the entrance of the left reactor tube 31st arranged longitudinal valve 311 is locked. Consequently, the fluid conveyed by the feed pump 2 flows through the right reactor tube 31, the connection pipe 33, the left one, via the longitudinal valve 311 located at the entrance of the right reactor tube 31 and opened
  • Reactor tube 31 and arranged at the outlet of the left reactor tube 31 and opened longitudinal valve 311 in the fluidized bed evaporator 41st
  • FIGS. 3a and 3b show a second embodiment of the invention
  • Reactor device 3 which is designed as the embodiment described in Fig. 2, with the difference that the valve means 32 are formed as three-way valves 32d.
  • the three-way valves 32 d are respectively arranged at the inlet and the outlet of the reactor tubes 31.
  • the three-way valve 32d disposed at the exit of the right reactor tube 31 is further connected to the entrance of the communication passage 33, and the three-way valve 32d located at the entrance of the left reactor tube 31 is further connected to the exit of the communication passage 33.
  • the two reactor tubes 31 are connected in parallel operation: the three-way valves 32d are switched to passage that the flow through the connecting line 33 is interrupted.
  • the two reactor tubes are connected in series operation: the arranged at the outlet of the right reactor tube 31 three-way valve 32 d is connected so that it blocks the introduction of fluid flow into the fluidized bed evaporator 41 and the path through the connecting line 33 releases and the three-way valve 32 d arranged at the entrance of the left reactor tube 31 is connected to block the inflow from the feed pump 2 and to connect the output of the connection line 33 to the inlet of the left reactor tube 31.
  • the fluid delivered by the delivery pump 2 flows through the three-way valve 31d provided at the entrance of the right reactor tube 31 through the right reactor tube 31, the connection line 33, the left reactor tube 31, and the three-way valve 31d located at the exit of the left reactor tube 31
  • FIGS. 4 to 6 show the construction of the fluidized-bed evaporator 41, which, as described above, forms the lower end section of the substantially hollow-cylindrical central container 4.
  • the fluid is fed to the fluidized-bed evaporator 41 via tangential inlets 41 1, which are arranged in radial discharge planes 412.
  • tangential inlets 41 1 In a radial introduction level 412 two inlets 41 1 are arranged opposite each other. At least two preamble planes 412 are provided which are spaced from each other.
  • two superimposed initiation levels 412 are provided in the in Fig. 4 to 6 illustrated embodiment of the fluidized-bed evaporator 41.
  • An upper initiation plane 412o is in the upper end portion of the
  • Fluidized bed evaporator 41 is arranged, and a lower introduction level 412u is disposed in the lower end portion of the fluidized-bed evaporator 41.
  • the inlet 41 1 o, 41 1 u of the initiation levels 412o, 412u are oriented so that they feed in the same direction of rotation, the direction of rotation in the two initiation levels 412o, 412u are opposite to each other.
  • the supplied fluid is set in rotation and forms vortices which rotate about the center axis of the fluidized-bed evaporator 41.
  • the injected fluid is so intensively swirled by the turbulent flow formed in the fluid that a large evaporation surface is formed.
  • the volume flow V [m 3 / h] of the circulating fluid conducted through the fluidized-bed evaporator 41 is related to the inner diameter D [m] in the following manner:
  • the number of tangential inlets 41 1 and / or the introduction levels 412 can be controlled via valve devices.
  • the end portions of the inlet 41 1 can have different shapes
  • each of the inlets 41 1 It has been proven to dimension each of the inlets 41 1 so that when opening all enemas 41 1 a minimum flow rate of the fluid in the range of 1 to 20 m / s, preferably from 2 to 10 m / s, more preferably from 3 to 5 m / s is present. When individual inlets 41 1 are closed, the flow rates of the remaining open inlets 41 1 increase.
  • an upper inlet 41 1 o and a lower inlet 41 1 u are connected to one another on each side of the fluidized-bed evaporator 41 by an obliquely extending lateral feed pipe 42.
  • the lateral supply pipes 42 are centered with the output side
  • FIGS. 4 to 6 show embodiments of the fluidized-bed evaporator 41, in which the inner wall of the fluidized-bed evaporator 41 is not smooth as in the embodiment described above in FIGS. 4 to 6, but structured, by forming elements 41 f on the inner wall of the fluidized-bed evaporator 41 .
  • the shaping elements 41 f cause wall-near fluid flows to swirl even more intensively.
  • the shaped elements 41 f may, for example, have a curved cross-section (see FIG. 7) or be formed as straight and / or curved baffles (see FIG Fig. 8).
  • the Fornnelennente 41 f may be formed over the entire surface or have breakouts.

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Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Gewinnung einer Kohlenstoffe-haltigen Zusammensetzung aus einem Altöl umfassenden Fluid, wobei die Kohlenwasserstoffe-haltige Zusammensetzung einen Siedebereich von 170°C bis 390°C aufweist und die Kohlenwasserstoffe 8 bis 24 Kohlenstoffatome aufweisen, beschrieben. In das Fluid wird durch eine Förderpumpe (2) Energie eingetragen. Das Fluid wird in einer mit mindestens einer Reaktorröhre (31) ausgebildeten Reaktoreinrichtung (3) gemischt und mittels der eingetragenen Energie erwärmt, und das Altöl wird unter Erhalt von der Kohlenstoffe-haltigen Zusammensetzung aufbereitet. Das erwärmte Fluid wird in radialen Einleitungsebenen (412) einem Verdampfer (41) zugeführt. Mindestens zwei Einleitungsebenen (412) sind vorgesehen, wobei der Drehsinn in benachbarten Einleitungsebenen unterschiedlich ist und die Kohlenstoffe- haltige Zusammensetzung verdampft wird. In jeder der Einleitungsebenen (412) ist mindestens ein Einlauf (411) vorgesehen.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung einer Kohlenwasserstoffe- haltigen Zusammensetzung aus Reststoffen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Gewinnung einer Kohlenwasserstoffe-haltigen Zusammensetzung aus einem
vorzugsweise in einem Kreislauf bewegten Altöl umfassenden Fluid.
Aus der DE 10 2005 056 735 B3 ist das Verfahren zur Erzeugung von Dieselöl aus kohlenwasserstoffhaltigen Reststoffen in einem Stoffgemischkreislauf mit Feststoffabscheidung und Produktdestillation für das Dieselprodukt bekannt. Bei dem Stoffgemisch handelt es sich um ein Öl-, Reststoff- und
Katalysatorgemisch. Die eingesetzten Reststoffe enthalten langkettige
Kohlenwasserstoffe, die mittels des Katalysators in als Dieselkomponenten geeignete kurzkettige Kohlenwasserstoffe aufgespaltet werden. Zum
Ausdampfen der Dieselkomponenten aus dem in einem Kreislauf umgewälzten und auf 280 bis 320 °C erhitzten flüssigen Stoffgemisches ist ein Separator vorgesehen, in den das Stoffgemisch mittels Venturidüsen eingesprüht wird, um eine große Verdampfungsfläche zu erzeugen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die während des Betriebs an unterschiedliche
Reststoffzusammensetzungen und Reststoffdurchsätze anpassbar ist
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Es wird ein Verfahren zur Gewinnung einer Kohlenwasserstoffe-haltigen Zusammensetzung aus einem Altöl umfassenden Fluid vorgeschlagen, wobei vorgesehen ist,
dass in das Fluid durch eine Förderpumpe Energie eingetragen wird, dass das Fluid in einer mit mindestens einer Reaktorröhre ausgebildeten Reaktoreinrichtung gemischt und mittels der eingetragenen Energie erwärmt und das Altöl unter Erhalt der Kohlenwasserstoffe-haltigen Zusammensetzung aufbereitet wird,
wobei das erwärmte Fluid in radialen Einleitungsebenen einem Verdampfer zugeführt wird,
dass mindestens zwei Einleitungsebenen vorgesehen sind, wobei der Drehsinn in benachbarten Einleitungsebenen unterschiedlich ist und die
Kohlenwasserstoffe-haltige Zusammensetzung verdampft wird, wobei die
Kohlenwasserstoffe-haltige Zusammensetzung einen Siedebereich von 170°C bis 390°C aufweist und die Kohlenwasserstoffe 8 bis 24 Kohlenstoffatome aufweisen, und
dass in jeder der Einleitungsebenen mindestens ein Einlauf vorgesehen ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Kohlenwasserstoffe- haltige Zusammensetzung einen Siedebereich von 180°C bis 320°C auf.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Kohlenwasserstoffe-haltige Zusannnnensetzung einen Siedebereich von 200°C bis 280°C auf.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weisen die Kohlenwasserstoffe in der Kohlenwasserstoffe-haltigen Zusammensetzung 9 bis 22, weiter bevorzugt 10 bis 20, Kohlenstoffatome auf.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Kohlenwasserstoffe- haltige Zusammensetzung einen Siedebereich von 170°C bis 390°C, vorzugsweise von 180°C bis 320°C, weiter vorzugsweise 200°C bis 280°C, auf, wobei die Kohlenwasserstoffe in der Kohlenwasserstoffe-haltigen
Zusammensetzung 8 bis 24, weiter bevorzugt 9 bis 22, noch weiter bevorzugt 10 bis 20, Kohlenstoffatome aufweisen. Bei den vorgenannten Kohlenwasserstoffen handelt es sich vorzugsweise um Alkane, Cycloalkane und/oder aromatische Kohlenwasserstoffe. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei den vorgenannten
Kohlenwasserstoffen vorzugsweise um Alkane, Cycloalkane und aromatische Kohlenwasserstoffe.
Vorzugsweise handelt es sich bei der Kohlenwasserstoffe-haltigen
Zusammensetzung um eine Dieselöl-haltige Zusammensetzung, vorzugsweise um Dieselöl. Dieselöl wird auch als Dieselkraftstoff bezeichnet. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung liegt der Anteil an den Kohlenwasserstoffen mit 8 bis 24, vorzugsweise 9 bis 22, weiter bevorzugt 10 bis 20, Kohlenstoffatomen in der Kohlenwasserstoffe-haltigen
Zusammensetzung in einem Bereich von 35 bis 100 Gew.-%, weiter bevorzugt von 40 bis 90 Gew.-%, noch weiter bevorzugt von 50 bis 75 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Kohlenwasserstoffe-haltigen
Zusammensetzung. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die
Kohlenwasserstoffe-haltige Zusammensetzung zusätzlich 10 bis 45, weiter bevorzugt 15 bis 40 Gew.-%, noch weiter bevorzugt 25 bis 38 Gew.-%, noch weiter bevorzugt 30 bis 35 Gew.-%, Fettsäurealkylester, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Kohlenwasserstoffe-haltigen Zusammensetzung, enthalten.
Vorzugsweise weisen die Fettsäurealkylester einen Alkylrest mit 1 bis 5 C- Atomen, vorzugsweise 1 bis 4 C-Atomen, auf und einen Fettsäurerest mit 10 bis 30 C-Atomen, vorzugsweise 12 bis 20 C-Atomen, auf. Gemäß einer Variante der Erfindung handelt es sich bei dem Fettsäurealkylester um
Fettsäuremethylester, Fettsäureethylester, Fettsäurepropylester und/oder Fettsäurebutylester.
Mit der nachfolgend angegebenen„Kohlenwasserstoffe-haltigen
Zusammensetzung" sind erfindungsgemäß allgemein die vorstehend
angegebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäß hergestellten
Kohlenwasserstoffe-haltigen Zusammensetzung gemeint.
Bei dem aufzubereitenden Altöl handelt es sich vorzugsweise um
herkömmliches Altöl, wie es als Motoren- oder Maschinenöl, Schmieröl, etc. anfällt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich um
Schmieröl und/oder Kühlöl, das insbesondere bei der Kühlung und/oder Bearbeitung von Metallen, insbesondere von Aluminium, vorzugsweise Aluminiunnbarren, anfällt. Das Schmier- und/oder Kühlöl kann dabei mit Wasser versetzt sein. Gemäß einer Variante der Erfindung weist ein wasserhaltiges Öl einen Wasseranteil in einem Bereich von 20 bis 80 Gew.-%, weiter bevorzugt von 40 bis 60 Gew.-%, auf.
Die Anpassung des Verfahrens an unterschiedliche
Reststoffzusammensetzungen und Reststoffdurchsätze ist während des
Betriebs über die Förderpumpe sowie über beispielsweise die Anzahl der Reaktorröhren möglich.
Es kann vorgesehen sein, dass das Fluid in einem Kreislauf bewegt wird. Dabei strömt das Fluid nicht nur einmal in die Reaktoreinrichtung und in den
Verdampfer, so dass die Ausbeute an der Kohlenwasserstoffe-haltigen
Zusammensetzung erhöht wird.
Das Fluid kann weiter kohlenwasserstoffhaltige Reststoffe und/oder
Katalysatorpartikel umfassen. Anstelle von beigemengten Katalysatorpartikeln kann beispielsweise ein stationärer Katalysatorkörper vorgesehen sein. Bei einer vorteilhaften Ausbildung kann vorgesehen sein,
dass das Fluid einem Wirbelschichtverdampfer zugeführt wird. In der
Wirbelschicht weist das in den Verdampfer eingeströmte Fluid eine sehr große Verdampfungsoberfläche auf, so dass eine hohe Ausbeute an der
Kohlenwasserstoffe-haltigen Zusammensetzung möglich ist.
Vorzugsweise kann das Fluid dem Wirbelschichtverdampfer tangential zugeführt werden. Es kann vorgesehen sein, dass die mindestens zwei Einleitungsebenen übereinander angeordnet sind. Die Lagebeschreibung„übereinander" ist auf einen Verdampfer mit waagerecht angeordneten Einleitungsebenen bezogen. Weiter können in jeder der mindestens zwei Einleitungsebenen mindestens zwei Einlaufe vorgesehen sein.
In einer vorteilhaften Ausbildung kann vorgesehen sein, dass die mindestens zwei Einlaufe mit annähernd konstantem Winkelabstand zueinander angeordnet sind. Es können beispielsweise zwei Einlaufe in einem Winkelabstand von 180° oder drei Einlaufe mit einem Winkelabstand von 120° oder vier Einlaufe mit einem Winkelabstand von 90°, etc. vorgesehen sein. Dabei ist es unwesentlich, mit welcher Toleranz die Winkelabstände ausgebildet sind. Es kann vorgesehen sein, dass eine zwangsfördernde Förderpumpe verwendet wird. Zwangsfördernde Pumpen sind beispielsweise Rotationskolbenpumpen, Exzenterschneckenpumpen und Zahnradpumpen.
Es kann weiter vorgesehen sein, dass eine regelbare Förderpumpe verwendet wird. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Drehzahl eines
Antriebsmotors der Förderpumpe geregelt wird.
Das Fluid kann eine Viskosität im Bereich von 0,6 bis 20 mPa»s, vorzugsweise von 1 bis 12 mPa»s, noch weiter vorzugsweise von 2 bis 7 mPa»s aufweisen.
Der Volumenstrom durch die Reaktorröhren kann im Bereich von 0,1 bis 1000 m3/h, vorzugsweise von 100 bis 600 m3/h, noch weiter vorzugsweise von 300 bis 500 m3/h eingestellt werden. Der Druckabfall über den Reaktorröhren kann im Bereich von 0,5 bis 40 bar, vorzugsweise von 2 bis 24 bar, noch weiter vorzugsweise von 4 bis 16 bar liegen. Der Druckabfall über den Reaktorröhren bestimmt die
Temperaturerhöhung zwischen dem Eingang und dem Ausgang der
Reaktorröhren.
Es kann vorgesehen sein, dass am Ausgang der Einlaufe eine
Mindestströmungsgeschwindigkeit des Fluids im Bereich von 1 bis 20m/s, vorzugsweise von 2 bis 10 m/s, noch weiter vorzugsweise von 3 bis 5 m/s eingestellt wird.
Der Verfahrensprozess kann durch Leistungsänderung der Förderpumpe infolge Wechsels der Förderpumpe und/oder Änderung der Betriebsweise der Förderpumpe und/oder durch Änderung des Druckabfalls über der
Reaktoreinrichtung mittels Umschaltung zwischen Parallelbetrieb und
Reihenbetrieb mindestens zweier Reaktorröhren geregelt werden.
Es kann vorgesehen sein, dass die kohlenwasserstoffhaltigen Reststoffe dem Fluid über ein in dem Verdampfer endendes Zuführungsrohr zugeführt werden.
In einer vorteilhaften Ausbildung kann vorgesehen sein, dass das
Zuführungsrohr in der Mittelachse des Verdampfers endet. Nicht verwertbare Feststoffe des Fluids und/oder verbrauchte
Katalysatorpartikel können in einem Feststoffabscheider abgeschieden werden. Der Feststoffabscheider kann in einem Bypass zwischen dem Ausgang der Förderpumpe und dem Eingang der Reaktoreinrichtung angeordnet werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kommt es zu einer Verkürzung langkettiger organischer Bestandteile bzw. Kohlenwasserstoff unter Erhalt der Kohlenwasserstoffe-haltigen Zusammensetzung. Vorzugsweise findet diese auch als Cracken bezeichnete Verkürzung der langkettigen Kohlenwasserstoffe in Gegenwart eines Katalysators statt, da hierdurch die Ausbeute signifikant erhöht wird.
Als Katalysator werden bevorzugt Zeolith-basierte Katalysatoren verwendet.
Geeignete Zeolithe werden vorzugsweise in einem Anteil von 0,005 Gew.-% bis 5,0 Gew.-%, weiter bevorzugt in einem Anteil von 0,009 Gew.-% bis 4,3 Gew.- %, weiter bevorzugt in einem Anteil von 0,01 Gew.-% bis 3,6 Gew.-%, weiter bevorzugt in einem Anteil von 0,03 Gew.-% bis 4,3 Gew.-%, weiter bevorzugt in einem Anteil von 0,05 Gew.-% bis 1 ,9 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Fluids, verwendet. Weiter bevorzugt ist der wenigstens eine Zeolith ein Zeolith Y, ein Zeolith X oder eine Mischung davon.
Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist der wenigstens eine Zeolith ein Zeolith Y. Zeolith Y ist eine künstlich hergestellte kristalline Substanz. Die Kristallstruktur des Zeolith Y entspricht derjenigen von Faujasith, wobei das Faujasithgerüst aus Sodalithkäfigen, die über hexagonale Prismen miteinander verbunden sind, ausgebildet ist. Weiter bevorzugt weist der verwendete wenigstens eine Zeolith Y Natrium oder Ammoniumionen als Gegenionen auf. Bei einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform können aber auch Natrium-freie, in den sauren Zustand überführte Zeolithe Y verwendet werden.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der verwendete wenigstens eine Zeolith ein Zeolith, der aus der Gruppe, die aus NaY Zeolith, 13X-Zeolith, 4A-Zeolith, 5A-Zeolith, NaX Zeolith oder Mischungen derselben besteht, ausgewählt wird.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der verwendete wenigstens eine Zeolith ein NaY Zeolith oder ein 13X-Zeolith oder eine
Mischung davon. Der verwendete Zeolith weist bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform eine mittlere Größe von kleiner als 100 μιτι, weiter bevorzugt kleiner als 50 μιτι, weiter bevorzugt kleiner als 1 μιτι auf. Weiter bevorzugt weist der erfindungsgemäß verwendete Zeolith eine mittlere Größe aus einem
Bereich von 2 μιτι bis 10 μιτι, weiter bevorzugt 3 μιτι bis 5 μιτι, auf.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch als Crackverfahren und die Vorrichtung als Crackvorrichtung bezeichnet werden.
Die Aufgabe wird weiter mit dem Gegenstand des Anspruchs 20 gelöst. Es wird eine Aufbereitungsanlage zur Gewinnung einer Kohlenwasserstoffe-haltigen Zusammensetzung aus einem Altöl umfassenden Fluid, wobei die
Kohlenwasserstoffe-haltige Zusammensetzung einen Siedebereich von 170°C bis 390°C aufweist und die Kohlenwasserstoffe 8 bis 24 Kohlenstoffatome aufweisen, vorgeschlagen, wobei vorgesehen ist,
dass die Aufbereitungsanlage eine Förderpumpe, eine Reaktoreinrichtung mit mindestens einer Reaktorröhre, einen Zentralbehälter mit einem Verdampfer und einen Feststoffabscheider umfasst,
dass der Zentralbehälter im Wesentlichen als ein Hohlzylinder ausgebildet ist, und der Verdampfer den unteren Endabschnitt des Zentralbehälters bildet, dass der Verdampfer, vorzugsweise tangentiale, Einläufe aufweist, die in mindestens zwei radialen Einleitungsebenen angeordnet sind,
dass in jeder der mindestens zwei radialen Einleitungsebenen mindestens ein Einlauf angeordnet ist, und
dass die mindestens einen Einläufe benachbarter Einleitungsebenen so angeordnet sind, dass sie in unterschiedlicher Umfangsrichtung einspeisen.
Der Betrieb der vorgeschlagenen Aufbereitungsanlage kann an
unterschiedliche Reststoffzusammensetzungen und Reststoffdurchsätze über die Förderpumpe sowie über beispielsweise die Anzahl der Reaktorröhren angepasst werden .
Es kann vorgesehen sein, dass der Verdampfer als ein
Wirbelschichtverdampfer ausgebildet ist. In der Wirbelschicht weist das in den Verdampfer eingeströmte Fluid eine sehr große Verdampfungsoberfläche auf, so dass eine hohe Ausbeute an einer Kohlenwasserstoffe-haltigen
Zusammensetzung möglich ist.
Die Förderpumpe, die Reaktoreinrichtung und der Verdampfer können in einem Fluidkreislauf hintereinander angeordnet sein.
In jeder der mindestens zwei radialen Einleitungsebenen können mindestens zwei Einläufe angeordnet sein. Es kann vorgesehen sein, dass die mindestens zwei Einlaufe unter einem annähernd konstanten Winkelabstand zueinander angeordnet sind. Es können beispielsweise zwei Einlaufe in einem Winkelabstand von 180° oder drei Einlaufe mit einem Winkelabstand von 120° oder vier Einlaufe mit einem
Winkelabstand von 90°, etc. vorgesehen sein. Dabei ist es unwesentlich, mit welcher Toleranz die Winkelabstände ausgebildet sind.
Weiter kann vorgesehen sein, dass in einer oberen Einleitungsebene mindestens zwei obere Einläufe und in einer unteren Einleitungsebene mindestens zwei untere Einläufe angeordnet sind, und
dass einander gegenüberliegende obere und untere Einläufe durch ein schräg verlaufendes Zuleitungsrohr miteinander verbunden sind. Die schräg
verlaufenden Zuleitungsrohre können mit einer Sammelleitung verbunden sein, die mit dem Ausgang der Reaktoreinheit verbunden ist.
Die Endabschnitte der Einläufe können als eine Rechteckdüse, vorzugsweise mit einem Längenverhältnis im Bereich von 3:1 bis 7:1 , ausgebildet sein.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Endabschnitte der Einläufe als helixförmige Dralldüsen ausgebildet sind. Der in den Dralldüsen ausgebildete Drall verstärkt die Verwirbelung des Fluids in dem Verdampfer.
An der Innenwand des Verdampfers können Formelemente angeordnet sein.
Die Formelemente können einen kurvenförmigen Querschnitt aufweisen, beispielsweise als Halbzylinder ausgebildet sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Formelennente als gerade und/oder geschwungene Leitbleche ausgebildet sind.
In einer vorteilhaften Ausbildung kann vorgesehen sein, dass die Formelemente über die gesamte Höhe der Innenwand des Verdampfers erstreckt sind.
In dem Verdampfer kann ein Eintragskorb angeordnet sein, in dem ein
Zuführungsrohr mündet, das mit dem Ausgang eines Reststoffvorratsbehalters verbunden ist. Aus dem Reststoffvorratsbehälter können
kohlenwasserstoffhaltige Reststoffe dem Fluid beigemengt werden,
beispielsweise organische Abfälle oder Biomasse, aus denen so auf einfache Weise eine Kohlenwasserstoffe-haltige Zusammensetzung gewonnen werden kann. Es kann vorgesehen sein, dass die Reaktoreinrichtung mindestens zwei
Reaktorröhren aufweist, die von einem Parallelbetrieb in einen Reihenbetrieb schaltbar sind und umgekehrt. Durch diese Umschaltung kann die effektive länge der Reaktorröhren den Betriebserfordernissen angepasst werden. Es kann vorgesehen sein, dass die Förderpumpe als eine regelbare
Förderpumpe ausgebildet ist. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Förderpumpe einen Antriebsmotor aufweist, dessen Drehzahl regelbar ist.
Die Förderpumpe kann als eine zwangsfördernde Pumpe ausgebildet sein, beispielsweise als Rotationskolbenpumpe, Exzenterschneckenpumpe oder Zahnradpumpe. Es kann vorgesehen sein, dass der Feststoffabscheider in einem mittels Ventileinrichtungen schaltbaren Bypass zwischen dem Ausgang der
Förderpumpe und dem Eingang der Reaktoreinrichtung angeordnet ist. Der Feststoffabscheider kann als ein Hydrozyklon ausgebildet sein.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Aufbereitungsanlage in schematischer Darstellung;
Fig. 2a ein erstes Ausführungsbeispiel einer Reaktorröhreneinrichtung mit
Reaktorröhren in Parallelschaltung in schematischer Darstellung;
Fig. 2b die Reaktorröhreneinrichtung in Fig. 2a mit Reaktorröhren in
Serienschaltung in schematischer Darstellung;
Fig. 3a ein zweites Ausführungsbeispiel einer Reaktorröhreneinrichtung mit Reaktorröhren in Parallelschaltung in schematischer
Darstellung;
Fig. 3b die Reaktorröhreneinrichtung in Fig. 3a mit Reaktorröhren in
Serienschaltung in schematischer Darstellung;
Fig. 4 einen erstes Ausführungsbeispiel eines Verdampfers in einer schematischen Vorderansicht;
Fig. 5 den Verdampfer in Fig. 4 in einer schematischen Draufsicht;
Fig. 6 den Verdampfer in Fig. 4 in einer schematischen Seitenansicht; Fig. 7 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Verdampfers in einer
schematischen Draufsicht; Fig. 8 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Verdampfers in einer schematischen Draufsicht.
Fig. 1 zeigt eine Aufbereitungsanlage 1 zur Gewinnung einer
Kohlenwasserstoffe-haltigen Zusammensetzung, wobei die
Kohlenwasserstoffe-haltige Zusammensetzung einen Siedebereich von 170°C bis 390°C aufweist und die Kohlenwasserstoffe 8 bis 24 Kohlenstoffatome aufweisen, aus einem in einem Kreislauf bewegten Fluid, umfassend Altöl, organische Reststoffe und Katalysatorpartikel. Das Altöl fällt beispielsweise bei der Kühlung von Aluminiumbarren mit einem Öl-Wasser-Gemisch in einem Walzwerk an. Bei dem Kühlprozess verändert sich die chemische
Zusammensetzung des eingesetzten Öls. Zur Wiederaufbereitung des benutzten Öl-Wasser-Gemischs, das beispielsweise 60 bis 80 %Vol. Wasser aufweist, wird das Altöl zunächst von dem Wasser abgetrennt. Das
abgetrennte Wasser kann beispielsweise in einem Öl-Wasser-Separator oder einer Zentrifuge in einem separaten Prozess gereinigt werden.
Das in der Aufbereitungsanlage 1 verarbeitete Fluid kann eine Viskosität im Bereich von 0,6 bis 20 mPa»s, vorzugsweise von 1 bis 12 mPa»s, noch weiter vorzugsweise von 2 bis 7 mPa»s aufweisen.
Die Aufbereitungsanlage 1 umfasst eine Förderpumpe 2, eine
Reaktoreinrichtung 3 mit Reaktorröhren 31 , einen Zentralbehälter 4 mit einem Verdampfer 41 und einen Feststoffabscheider 5, wobei das Fluid die
Förderpumpe 2, die Reaktoreinrichtung 3 und den Verdampfer 41 in einem Kreislauf durchströmt. Der Verdampfer 41 ist als ein Wirbelschichtverdampfer 41 ausgebildet und wird im Folgenden so bezeichnet. In den Reaktorröhren 31 der Reaktoreinrichtung 3 werden die o. g.
Komponenten des Fluids intensiv vermengt. Dem Fluid wird durch die stromaufwärts vor der Reaktoreinrichtung 3 angeordnete Förderpumpe 2 mechanische Energie zugeführt, welche die notwendige Aufheiz- und
Reaktionsenergie bereitstellt. Zwischen Eingang und Ausgang der
Reaktorröhren 31 besteht eine Druckdifferenz. Die katalytische Reaktion, bei der die langkettigen organischen Bestandteile des Fluids unter Mitwirkung der Katalysatorpartikel zu kürzerkettigen Moleküle aufgebrochen werden, das heißt gecrackt werden, findet unter Einfluss der durch das Mischen entwickelten Friktionswärme statt. Das Fluid weist am Ausgang der Reaktorröhren 31 eine Temperatur im Bereich von 200 bis 350 °C, vorzugsweise von 240 bis 310 °C auf.
Das erwärmte Fluid tritt nun in den stromabwärts hinter der Reaktoreinrichtung 3 angeordneten Wirbelschichtverdampfer 41 tangential ein. Der
Wirbelschichtverdampfer 41 bildet den unteren Endabschnitt des im
Wesentlichen hohlzylinderförmigen Zentralbehälters 4, dessen oberer
Endabschnitt als eine kegelförmige Dampfhaube 44 ausgebildet ist, die in eine hohlzylinderförmige Destillationskolonne 45 übergeht.
Aus dem in dem Wirbelschichtverdampfer 41 intensiv verwirbelten Fluid verdampfen die flüchtigen Bestandteile des Fluids und steigen in dem
Zentralbehälter 4 nach oben, passieren die Destillationskolonne 45 und stromabwärts hinter der Destillationskolonne 45 angeordnete Kondensatoren 46. Das Kondensat, bei dem es sich im Wesentlichen um eine
Kohlenwasserstoffe-haltigen Zusammensetzung handelt, wird in einem stromabwärts hinter den Kondensatoren 46 angeordneten Produkttank 6 gesammelt. Über der Kohlenwasserstoffe-haltigen Zusammensetzung anstehendes Abgas wird mittels einer Vakuumpumpe 7 entfernt. Der Zentralbehälter 4 weist ein L-förmiges Zuführungsrohr 47 für die in einem Reststoffvorratsbehälter 8 bereitgestellten organischen Reststoffe auf, die dem Fluidkreislauf zugeführt werden. Das Zuführungsrohr 47 durchgreift den zylindrischen Abschnitt des Zentralbehälters 4 und mündet in dem
Wirbelschichtverdampfer 41 in einem Eintragskorb 48 (siehe Fig. 5). Die über das Zuführungsrohr 47 zugeführten organischen Reststoffe werden dabei im Gegenstromverfahren durch die im Zentralbehälter 4 aufsteigenden
dampfförmigen flüchtigen Bestandteile des Fluids vorgewärmt. Da sich im Fluidbereich keinen stationären Strömungen ausbilden, ist eine ständig wechselnde Anströmung des Eintragskorbs 48 gewährleistet.
Die Abnahme passagebereiten Reststoffmaterials durch die Gittermaschen wird somit deutlich erleichtert. Es ist auch möglich, auf den Eintragskorb 48 zu verzichten und das Reststoffmaterial direkt in den stark turbulenten Fluidbereich des Wirbelschichtverdampfers 41 einzugeben. Die zugeführten organischen Reststoffe werden in dem
Wirbelschichtverdampfer 41 mit den Restbestandteilen des Fluids vermengt, das nun in einem trichterförmigen Boden 4b des Zentralbehälters 4 gesammelt wird und über eine Rohrleitung dem Eingang der stromabwärts angeordneten Förderpumpe 2 zugeführt wird. Damit ist der Fluidkreislauf geschlossen.
Nicht verwertbare Feststoffe des Fluids und verbrauchte Katalysatorpartikel werden in einem Feststoffabscheider 5, der als ein Hydrozyklon ausgebildet sein kann, aus dem Fluidkreislauf entfernt. Der Feststoffabscheider 5 ist in einem Bypass zwischen dem Ausgang der Förderpumpe 2 und dem Eingang der Reaktoreinrichtung 3 angeordnet. Der Bypass ist über Ventileinrichtungen 32 schaltbar ausgebildet.
Die Förderpumpe 2 ist als eine zwangsfördernde Pumpe ausgebildet, beispielsweise als Rotationskolbenpumpe, Exzenterschneckenpumpe oder Zahnradpumpe. Ebenso sind Kreiselpumpen geeignet, welche gemäß Ihrer Bauart an die Reaktionsbedingungen angepasst werden, beispielsweise können Freistrompumpen bei erhöhten Gasanteilen des Fluids vorgesehen sein.
Die stromabwärts hinter der Förderpumpe 2 angeordnete Reaktoreinrichtung 3 ist modular aufgebaut. Jedes der Module umfasst in dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Aufbereitungsanlage 1 zwei Reaktorröhren 31 , Ventileinrichtungen 32 und eine Verbindungsleitung 33. Pro Modul können 2 bis 9 Reaktorröhren 31 vorgesehen sein. Die Reaktorröhren 31 können mit Hilfe der Ventileinrichtungen 32 von einem Parallelbetrieb in einen Reihenbetrieb und umgekehrt geschaltet werden. Mehrere Module können parallel geschaltet werden.
Die Ventileinrichtungen 32 können als Einzelventile, beispielsweise als
Keilflachschieber oder Segmentventile, oder als Mehrwegeventile,
beispielsweise Dreiwegeventile, ausgebildet sein. Basierend auf den sich daraus ergebenden Kombinationen ergibt sich eine Vielzahl möglicher Anlagenkennlinien DruckabfallA/olumenstrom für die Reaktoreinrichtung 3. Mehrere Reaktoreinrichtungen 3 können parallel angeordnet sein.
Die Reaktorröhren 31 bestehen aus Röhren mit einem Durchmesser von 50 bis 400 mm, vorzugsweise von 150 bis 250 mm, noch weiter vorzugsweise von 200 mm.
Die Reaktorröhren 31 haben eine Länge von 0,5 bis 6 m, vorzugsweise von 2 bis 4 m.
In den Reaktorröhren 31 sind Einbauelemente, wie Leitbleche,
Widerstandselemente, zerteilende und/oder schneidende Elemente angeordnet, die das Fluid homogenisieren und durchmischen. Die Einbauelemente sind in den Fig. 1 bis 3 nicht dargestellt.
Zwischen dem Eingang der Reaktorröhre 31 und dem Ausgang der
Reaktorröhre 31 tritt ein charakteristischer Druckabfall ein. Optimale
Betriebspunkte bezüglich des Druckabfalls liegen in einem Bereich von 0,5 bis 40 bar, vorzugsweise von 2 bis 24 bar, noch weiter vorzugsweise von 4 bis 16 bar.
Die Reaktorröhren 31 weisen eine charakteristische Anlagenkennlinie
DruckabfallA/olumenstrom auf. Als optimale Betriebsbereiche für die
Reaktorröhren 31 wurde ein Volumenstrom von 0,1 bis 1000 m3/h,
vorzugsweise von 100 bis 600 m3/h, noch weiter vorzugsweise von 300 bis 500 m3/h ermittelt.
Die Reaktoreinrichtung 3 wandelt die von der Förderpumpe 2 erzeugte Strömungsenergie in thermische Energie um, wobei die benötigte
Reaktionstemperatur bereitgestellt wird und der endotherme
Reaktionsenergiebedarf gedeckt wird.
Als adiabates System betrachtet, bilden die Förderpumpe 2 und die
Reaktoreinrichtung 3 ein ideales System zur Regelung des Eintrages der Reaktionsenergie.
Die in das Fluid eingetragene Energie ist über die Pumpeneintragsleistung bestimmbar, wobei gilt:
Eintragsleistung = Volumenstrom * Druckverlust
Der Volumenstrom ist über die Förderpumpe 2 regelbar, der Druckverlust ist durch die Reaktorröhren 31 einstellbar. Im Betriebseinsatz ist der Druckverlust durch Variation der effektiven Länge der Reaktorröhren 31 mittels der vorbeschriebenen Umschaltung von Parallelbetrieb in Reihenbetrieb und umgekehrt einstellbar. So ist die Aufbereitungsanlage 1 schnell an wechselnde Betriebsbedingungen, wie Viskositätsänderungen des Fluids und Änderungen der Zusammensetzung der Reaktionsmasse anpassbar.
Die Fig. 2a und 2b zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel der
Reaktoreinrichtung 3 mit einem Modul, das zwei Reaktorröhren 31 aufweist und bei dem die Ventileinrichtungen 32 als Einzelventile ausgebildet sind.
Die Reaktoreinrichtung 3 weist Längsventile 32I auf, die jeweils am Eingang und am Ausgang der Reaktorröhren 31 angeordnet sind, sowie Querventile 32q, die jeweils am Eingang und am Ausgang der Verbindungsleitung 33 angeordnet sind. Zum besseren Verständnis sind gesperrte Ventile schwarz hinterlegt.
In der in Fig. 2a dargestellten Betriebsart sind die beiden Reaktorröhren 31 in den Parallelbetrieb geschaltet: die Längsventile 32I sind geöffnet, und die Querventile 32q sind gesperrt.
In der in Fig. 2b dargestellten Betriebsart sind die beiden Reaktorröhren in den Reihenbetrieb geschaltet: das am Ausgang der rechten Reaktorröhre angeordnete Längsventil 32I ist gesperrt, die am Eingang und Ausgang der Verbindungsleitung 33 angeordneten Querventil 32q sind geöffnet und das am Eingang der linken Reaktorröhre 31 angeordnete Längsventil 311 ist gesperrt. Folglich strömt das von der Förderpumpe 2 geförderte Fluid über das am Eingang der rechten Reaktorröhre 31 angeordnete und geöffnete Längsventil 311 durch die rechte Reaktorröhre 31 , die Verbindungsleitung 33, die linke
Reaktorröhre 31 und das am Ausgang der linken Reaktorröhre 31 angeordnete und geöffnete Längsventil 311 in den Wirbelschichtverdampfer 41 .
Die Fig. 3a und 3b zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der
Reaktoreinrichtung 3, das wie das in Fig. 2 beschriebene Ausführungsbeispiel ausgebildet ist, mit dem Unterschied, dass die Ventileinrichtungen 32 als Dreiwegeventile 32d ausgebildet sind. Die Dreiwegeventile 32d sind jeweils am Eingang und am Ausgang der Reaktorröhren 31 angeordnet. Das am Ausgang der rechten Reaktorröhre 31 angeordnete Dreiwegeventil 32d ist weiter mit dem Eingang der Verbindungsleitung 33 verbunden, und das am Eingang der linken Reaktorröhre 31 angeordnete Dreiwegeventil 32d ist weiter mit dem Ausgang der Verbindungsleitung 33 verbunden. In der in Fig. 3a dargestellten Betriebsart sind die beiden Reaktorröhren 31 in den Parallelbetrieb geschaltet: die Dreiwegventile 32d sind so auf Durchgang geschaltet, dass der Durchfluss durch die Verbindungsleitung 33 unterbrochen ist.
In der in Fig. 3b dargestellten Betriebsart sind die beiden Reaktorröhren in den Reihenbetrieb geschaltet: das am Ausgang der rechten Reaktorröhre 31 angeordnete Dreiwegeventil 32d ist so geschaltet, dass es die Einleitung des Fluidstroms in den Wirbelschichtverdampfer 41 sperrt und den Weg durch die Verbindungsleitung 33 freigibt, und das am Eingang der linken Reaktorröhre 31 angeordnete Dreiwegeventil 32d ist so geschaltet, dass es den Zufluss von der Förderpumpe 2 sperrt und den Ausgang der Verbindungsleitung 33 mit dem Eingang der linken Reaktorröhre 31 verbindet. Folglich strömt das von der Förderpumpe 2 geförderte Fluid über das am Eingang der rechten Reaktorröhre 31 angeordnete Dreiwegeventil 31 d durch die rechte Reaktorröhre 31 , die Verbindungsleitung 33, die linke Reaktorröhre 31 und das am Ausgang der linken Reaktorröhre 31 angeordnete Dreiwegeventil 31 d in den
Wirbelschichtverdampfer 41 .
Die Figuren 4 bis 6 zeigen den Aufbau des Wirbelschichtverdampfers 41 , der wie weiter oben beschrieben, den unteren Endabschnitt des im Wesentlichen hohlzylinderförmigen Zentralbehälters 4 bildet.
Das Fluid wird dem Wirbelschichtverdampfer 41 über tangentiale Einlaufe 41 1 zugeführt, die in radialen Einleitungsebenen 412 angeordnet sind. In einer radialen Einleitungsebene 412 sind jeweils zwei Einlaufe 41 1 einander gegenüberliegend angeordnet. Es sind mindestens zwei Einleitungsebenen 412 vorgesehen, die voneinander beabstandet sind. In dem in Fig. 4 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel des Wirbelschichtverdampfers 41 sind zwei übereinander angeordnete Einleitungsebenen 412 vorgesehen. Eine obere Einleitungsebene 412o ist im oberen Endabschnitt des
Wirbelschichtverdampfers 41 angeordnet, und eine untere Einleitungsebene 412u ist im unteren Endabschnitt des Wirbelschichtverdampfers 41 angeordnet. Die Einlaufe 41 1 o, 41 1 u der Einleitungsebenen 412o, 412u sind so orientiert, dass sie in gleichem Drehsinn einspeisen, wobei der Drehsinn in den beiden Einleitungsebenen 412o, 412u einander entgegengerichtet sind. Durch diese Anordnung wird das eingespeiste Fluid in Rotation versetzt und bildet Wirbel, die um die Mittelachse des Wirbelschichtverdampfers 41 rotieren. In der Grenzschicht zwischen den beiden übereinander angeordneten und
entgegengesetzt rotierenden Wirbeln bilden sich chaotische Sekundärwirbel aus. Das eingespeiste Fluid wird durch die im Fluid ausgebildete turbulente Strömung so intensiv verwirbelt, dass eine große Ausdampfungsoberfläche ausgebildet wird.
Es können weitere Einleitungsebenen 412 vorgesehen sein, wobei in
benachbarten Einleitungsebenen 412 die Umfangsrichtungen einander entgegengerichtet sind, wie vorstehend beschrieben.
Der durch den Wirbelschichtverdampfer 41 geleitete Volumenstrom V [m3/h] des kreisenden Fluids steht mit dem Innendurchmesser D [m] in folgendem Zusammenhang:
Figure imgf000024_0001
Die Anzahl der tangentialen Einlaufe 41 1 und/oder der Einleitungsebenen 412 kann über Ventileinrichtungen gesteuert werden. Die Endabschnitte der Einlaufe 41 1 können unterschiedliche Formen
aufweisen, beispielsweise gerade, mit sich veränderndem Durchmesser, als Rechteckdüse mit einem Längenverhältnis im Bereich von 3:1 bis 7:1 oder helixförmig, um den Fluidstrahl mit einem Drall auszubilden.
Es hat sich bewährt, jeden der Einläufe 41 1 so zu dimensionieren, dass bei Öffnung aller Einläufe 41 1 eine Mindestströmungsgeschwindigkeit des Fluids im Bereich von 1 bis 20 m/s, vorzugsweise von 2 bis 10 m/s, noch weiter vorzugsweise von 3 bis 5 m/s vorliegt. Wenn einzelne Einläufe 41 1 geschlossen sind, erhöhen sich die Strömungsgeschwindigkeiten der übrigen offenen Einläufe 41 1 .
Wie in Fig. 6 zu erkennen, sind auf jeder Seite des Wirbelschichtverdampfers 41 jeweils ein oberer Einlauf 41 1 o und ein unterer Einlauf 41 1 u durch ein schräg verlaufendes seitliches Zuleitungsrohr 42 miteinander verbunden. Die seitlichen Zuleitungsrohre 42 sind zentrisch mit den ausgangsseitigen
Endabschnitten eines gabelförmigen frontseitigen Zuleitungsrohrs 43
verbunden, das mit seinem eingangsseitigen Endabschnitt mit dem Ausgang der Reaktoreinrichtung 3 verbunden ist.
Die Fig. 7 und 8 zeigen Ausführungsbeispiele des Wirbelschichtverdampfers 41 , bei denen die Innenwand des Wirbelschichtverdampfers 41 nicht wie in dem in Fig. 4 bis 6 vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel glatt, sondern strukturiert ausgebildet ist, indem an der Innenwand des Wirbelschichtverdampfers 41 Formelemente 41 f angeordnet sind. Die Formelemente 41 f bewirken, dass wandnahe Fluidströmungen noch intensiver verwirbeln. Die Formelemente 41 f können beispielsweise einen kurvenförmigen Querschnitt aufweisen (siehe Fig. 7) oder als gerade und/oder geschwungene Leitbleche ausgebildet sein (siehe Fig. 8). Die Fornnelennente 41 f können vollflächig ausgebildet sein oder Ausbrüche aufweisen.
Bezugszeichenliste
1 Aufbereitungsanlage
2 Förderpumpe
3 Reaktoreinrichtung
4 Zentralbehälter
4b Boden des Zentralbehälters
5 Feststoffabscheider
6 Produkttank
7 Vakuumpumpe
8 Reststoffvorratsbehälter
31 Reaktorröhre
32 Ventileinrichtung
32d Dreiwegeventil
32I Längsventil
32q Querventil
33 Verbindungsleitung
41 Verdampfer; Wirbelschichtverdampfer
41f Formelement
42 seitliches Zuleitungsrohr
43 frontseitiges Zuleitungsrohr
44 Dampfhaube
45 Destillationskolonne
46 Kondensator
47 Zuführungsrohr
48 Eintragskorb
41 1 tangentialer Einlauf 41 1 o oberer tangentialer Einlauf
41 1 u unterer tangentialer Einlauf
412 Einleitungsebene
412o obere Einleitungsebene 412u untere Einleitungsebene

Claims

Ansprüche
Verfahren zur Gewinnung einer Kohlenwasserstoffe-haltigen
Zusammensetzung aus einem Altöl umfassenden Fluid,
d ad u rch g eken nze ich n et,
dass in das Fluid durch eine Förderpumpe (2) Energie eingetragen wird,
dass das Fluid in einer mit mindestens einer Reaktorröhre (31 ) ausgebildeten Reaktoreinrichtung (3) gemischt und mittels der eingetragenen Energie erwärmt und das Altöl unter Erhalt der
Kohlenwasserstoffe-haltigen Zusammensetzung aufbereitet wird, wobei das erwärmte Fluid in radialen Einleitungsebenen (412) einem Verdampfer (41 ) zugeführt wird,
dass mindestens zwei Einleitungsebenen (412) vorgesehen sind, wobei der Drehsinn in benachbarten Einleitungsebenen unterschiedlich ist und die Kohlenwasserstoffe-haltige Zusammensetzung verdampft wird, wobei die Kohlenwasserstoffe-haltige Zusammensetzung einen
Siedebereich von 170°C bis 390°C aufweist und die
Kohlenwasserstoffe 8 bis 24 Kohlenstoffatome aufweisen, und dass in jeder der Einleitungsebenen (412) mindestens ein Einlauf (41 1 ) vorgesehen ist.
Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadu rch geken nzeichnet,
dass das Fluid in einem Kreislauf bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadu rch geken nzeichnet,
dass das Fluid weiter kohlenwasserstoffhaltige Reststoffe und/oder Katalysatorpartikel umfasst.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadu rch geken nzeichnet,
dass das Fluid einem Wirbelschichtverdampfer (41 ) zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 4,
dadu rch geken nzeichnet,
dass das Fluid dem Wirbelschichtverdampfer (41 ) tangential zugeführt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadu rch geken nzeichnet,
dass die mindestens zwei Einleitungsebenen (412) übereinander angeordnet sind.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadu rch geken nzeichnet, dass in jeder der mindestens zwei Einleitungsebenen (412) mindestens zwei Einlaufe (41 1 ) vorgesehen sind.
Verfahren nach Anspruch 7,
dadu rch geken nzeichnet,
dass die mindestens zwei Einlaufe mit annähernd konstantem
Winkelabstand zueinander angeordnet sind.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadu rch geken nzeichnet,
dass eine zwangsfördernde Förderpumpe (2) verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 15,
dadu rch geken nzeichnet,
dass eine regelbare Förderpumpe (2) verwendet
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadu rch geken nzeichnet,
dass das Fluid eine Viskosität im Bereich von 0,6 bis 20 mPa»s, vorzugsweise von 1 bis 12 mPa»s, noch weiter vorzugsweise von 7 mPa»s aufweist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadu rch geken nzeichnet,
dass der Volumenstrom durch die Reaktorröhren (31 ) im Bereich von 0,1 bis 1000 m3/h, vorzugsweise von 100 bis 600 m3/h, noch weiter vorzugsweise von 300 bis 500 m3/h eingestellt wird. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadu rch geken nzeichnet,
dass der Druckabfall über den Reaktorröhren (31 ) im Bereich von 0,5 bis 40 bar, vorzugsweise von 2 bis 24 bar, noch weiter vorzugsweise von 4 bis 16 bar liegt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadu rch geken nzeichnet,
dass am Ausgang der Einlaufe (41 1 ) eine
Mindestströmungsgeschwindigkeit des Fluids im Bereich von 1 bis 20m/s, vorzugsweise von 2 bis 10 m/s, noch weiter vorzugsweise von 3 bis 5 m/s eingestellt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadu rch geken nzeichnet,
dass der Verfahrensprozess durch Leistungsänderung der
Förderpumpe (2) infolge Wechsels der Förderpumpe (2) und/oder Änderung der Betriebsweise der Förderpumpe (2) und/oder durch Änderung des Druckabfalls über der Reaktoreinrichtung (3) mittels Umschaltung zwischen Parallelbetrieb und Reihenbetrieb mindestens zweier Reaktorröhren (31 ) geregelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 15,
dadu rch geken nzeichnet,
dass die kohlenwasserstoffhaltigen Reststoffe dem Fluid über ein in dem Verdampfer (41 ) endendes Zuführungsrohr (47) zugeführt werden Verfahren nach Anspruch 16,
dadu rch geken nzeichnet,
dass das Zuführungsrohr (47) in der Mittelachse des Verdampfers (41 ) endet.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadu rch geken nzeichnet,
dass nicht verwertbare Feststoffe des Fluids und/oder verbrauchte Katalysatorpartikel in einem Feststoffabscheider (5) abgeschieden werden.
Verfahren Anspruch nach 18,
dadu rch geken nzeichnet,
dass der Feststoffabscheider (5) in einem Bypass zwischen dem Ausgang der Förderpumpe (2) und dem Eingang der
Reaktoreinrichtung (3) angeordnet wird.
Aufbereitungsanlage (1 ) zur Gewinnung einer Kohlenwasserstoffe- haltigen Zusammensetzung aus einem Altöl umfassenden Fluid, wobei die Kohlenwasserstoffe-haltige Zusammensetzung einen Siedebereich von 170°C bis 390°C aufweist und die Kohlenwasserstoffe 8 bis 24 Kohlenstoffatome aufweisen,
dadu rch geken nzeichnet,
dass die Aufbereitungsanlage (1 ) eine Förderpumpe (2), eine
Reaktoreinrichtung (3) mit mindestens einer Reaktorröhre (31 ), einen Zentralbehälter (4) mit einem Verdampfer (41 ) und einen
Feststoffabscheider (5) umfasst,
dass der Zentralbehälter (4) im Wesentlichen als ein Hohlzylinder ausgebildet ist, und der Verdampfer (41 ) den unteren Endabschnitt des Zentralbehälters (4) bildet,
dass der Verdampfer (41 ) Einlaufe (41 1 ) aufweist, die in mindestens zwei radialen Einleitungsebenen (412) angeordnet sind,
dass in jeder der mindestens zwei radialen Einleitungsebenen (412) mindestens ein Einlauf (41 1 ) angeordnet ist, und
dass die mindestens einen Einlaufe (41 1 ) benachbarter
Einleitungsebenen (412) so angeordnet sind, dass sie in
unterschiedlicher Umfangsrichtung einspeisen.
Aufbereitungsanlage nach Anspruch 20,
dadu rch geken nzeichnet,
dass der Verdampfer (41 ) als ein Wirbelschichtverdampfer (41 ) ausgebildet ist.
Aufbereitungsanlage nach Anspruch 20 oder 21 ,
dadu rch geken nzeichnet,
dass die Förderpumpe (2), die Reaktoreinrichtung (3) und der
Verdampfer (41 ) in einem Fluidkreislauf hintereinander angeordnet sind.
Aufbereitungsanlage nach einem der Ansprüche 20 bis 22,
dadu rch geken nzeichnet,
dass in jeder der mindestens zwei radialen Einleitungsebenen (412) mindestens zwei Einlaufe angeordnet sind.
24. Aufbereitungsanlage nach Anspruch 23,
dadu rch geken nzeichnet, dass die mindestens zwei Einlaufe unter einem annähernd kostanten Winkelabstand zueinander angeordnet sind.
Aufbereitungsanlage nach einem der Ansprüche 20 bis 24,
dadu rch geken nzeichnet,
dass in einer oberen Einleitungsebene (412o) mindestens zwei obere Einlaufe (41 1 o) und in einer unteren Einleitungsebene (412u) mindestens zwei untere Einlaufe (41 1 u) angeordnet sind, und dass einander gegenüberliegende obere und untere Einlaufe (41 1 o, 41 1 u) durch ein schräg verlaufendes Zuleitungsrohr (42) miteinander verbunden sind.
Aufbereitungsanlage nach einem der Ansprüche 20 bis 25,
dadu rch geken nzeichnet,
dass die Endabschnitte der Einläufe (41 1 ) als eine Rechteckdüse mit einem Längenverhältnis im Bereich von 3:1 bis 7:1 ausgebildet sind.
Aufbereitungsanlage nach einem der Ansprüche 20 bis 25,
dadu rch geken nzeichnet,
dass die Endabschnitte der Einläufe (41 1 ) als helixförmige Dralld ausgebildet sind.
Aufbereitungsanlage nach einem der Ansprüche 20 bis 27,
dadu rch geken nzeichnet,
dass an der Innenwand des Verdampfers (41 ) Formelemente (41 f) angeordnet sind. Aufbereitungsanlage nach Anspruch 28,
dadu rch geken nzeichnet,
dass die Formelemente (41 f) einen kurvenförmigen Querschnitt aufweisen, beispielsweise als Halbzylinder ausgebildet sind.
Aufbereitungsanlage nach Anspruch 28,
dadu rch geken nzeichnet,
dass die Formelemente (41 f) als gerade und/oder geschwungene Leitbleche ausgebildet sind.
Aufbereitungsanlage nach einem der Ansprüche 28 bis 30,
dadu rch geken nzeichnet,
dass die Formelemente (41 f) über die gesamte Höhe der Innenwand des Verdampfers (41 ) erstreckt sind.
Aufbereitungsanlage nach einem der Ansprüche 20 bis 31 ,
dadu rch gekennzeichnet,
dass in dem Verdampfer (41 ) ein Eintragskorb (48) angeordnet ist, in dem ein Zuführungsrohr (47) mündet, das mit dem Ausgang eines Reststoffvorratsbehälters (8) verbunden ist.
Aufbereitungsanlage nach einem der Ansprüche 20 bis 32,
dad u rch geken nzeichnet,
dass die Reaktoreinrichtung (3) mindestens zwei Reaktorröhren (31 ) aufweist, die von einem Parallelbetrieb in einen Reihenbetrieb schaltbar sind und umgekehrt. Aufbereitungsanlage nach einem der Ansprüche 20 bis 33,
dadu rch geken nzeichnet,
dass die Förderpumpe (2) als eine zwangsfördernde Pumpe ausgebildet ist, beispielsweise als Rotationskolbenpumpe,
Exzenterschneckenpumpe oder Zahnradpumpe.
Aufbereitungsanlage nach einem der Ansprüche 20 bis 34,
dadu rch geken nzeichnet,
dass die Förderpumpe (2) als eine regelbare Förderpumpe (2) ausgebildet ist.
Aufbereitungsanlage nach einem der Ansprüche 20 bis 35,
dadu rch geken nzeichnet,
dass der Feststoffabscheider (5) in einem mittels Ventileinrichtungen (32) schaltbaren Bypass zwischen dem Ausgang der Förderpumpe (2) und dem Eingang der Reaktoreinrichtung (3) angeordnet ist.
Aufbereitungsanlage nach einem der Ansprüche 20 bis 36,
dadu rch geken nzeichnet,
dass der Feststoffabscheider (5) als ein Hydrozyklon ausgeb
Aufbereitungsanlage nach einem der Ansprüche 20 bis 37,
dadu rch geken nzeichnet,
dass der Verdampfer tangentiale Einlaufe aufweist.
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