DE2114062A1 - Verfahren zum Beseitigen von Kohlenstoff und Teer aus einem Spaltgasprodukt - Google Patents
Verfahren zum Beseitigen von Kohlenstoff und Teer aus einem SpaltgasproduktInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Behandeln von Crackgasen oder Spaltgasen (nachstehend
der Einfachheit halber Spaltgas genannt) von Kohlenstoffen, bei welchem ein Kohlenstoff und Teer enthaltendes
Spaltgas hoher Temperatur, welches durch thermisches Spalten eines Kohlenwasserstoffs, insbesondere
eines schweren flüssigen Kohlenwasserstoffs wie Rohoel
und Schweroel gebildet ist, in einem Wirbelbett aus Feststoffpartikeln behandelt wird, und bei welchem das
Spaltgas abgeschreckt oder abgekühlt wird und gleichzeitig Kohlenstoff und Teer wirksam von den gewünschten
Gasbestandteilen getrennt wird wie Wasserstoff, Methan, Acetylen, Äuhan, Propylen, Propan, Butan, Butadien und
Kohlenmonoxyd.
Es sind Verfahren bekannt zum Herstellen von Olefinen wie Äthylen, Propylen, Butan und Butadien
und Wasserstoff und dergleichen durch thermisches
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Spalten von Kohlenwasserstoffen wie Rohoel, Schweroel,
Erdoel, Erdoelgas und Naturgas oder Erdgas bei hohen Temperaturen. Spaltgase hoher Temperatur, die
durch solches thermisches Spalten gebildet sind, enthalten beträchtliche Mengen an Kohlenstoff und Teer,
obwohl ihr Gehalt in gewissem Ausmaß von der Art des zu spaltenden Kohlenwasserstoffs, dem Spaltverfahren,
den Spaltbedingungen und anderen Faktoren abhängt.
Beim thermischen Spalten von Kohlenwasserstoffen ist es, um das Auftreten unerwünschter Seitenreaktionen
zu verhindern^ welche die Ausbeute an gewünschten Gaskomponenten verringern und die Mengen unerwünschter
Nebenprodukte erhöhen, notwendig, das gespaltene Gas hoher Temperatur, welches von dem Spaltreaktor erhalten
ist, abzuschrecken bzw. abzukühlen. Während einer solchen Abkühlbehandlung haften in dem Spaltgas enthaltener
Kohlenstoff und Teer an der Abkühlvorrichtung an und v/erden darin abgelagert, wodurch das Abkühlen schwierig
oder unmöglich gemacht wird. Jedoch ist es nicht nur aus diesem Grunde, sondern auch, um ein raffiniertes oder gereinigtes
Gas zu erhalten, notwendig, Kohlenstoff und Teer von dem Spaltgas zu beseitigen.
Es sind in Übereinstimmung damit verschiedene Vorschläge hinsichtlich Verfahren zum Abkühlen von Spaltgasen
hoher Temperatur und hinsichtlich Verfahren zum Entfernen von Kohlenstoff und Teer von den Spaltgasen
gemacht worden, und viele Vorschläge werden gegenwärtig industriell ausgeführt. Beispielsweise wird ein Verfahren
angewendet, bei welchem ein Spaltgas hoher Temperatur in einen Wärmetauscher od. dgl. eingeführt wird, das
Spaltgas abgekühlt und gleichzeitig sein Wärmeinhalt verringert wird, das Gas mit Wasser oder einem flüssigen
Kohlenwasserstoff gewaschen wird,.um dadurch Kohlenstoff
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und Teer au beseitigen, und bei welchem das gewaschene
Gas in den Raffinierungsprozeß mit eingeführt wird.
Obwohl ein solches Verfahren für die Behandlung von Spaltgasen anwendbar ist, die durch thermisches
Spalten leichter Kohlenwasserstoffe wie Erdoel (Naphtha) erhalten sind, so werden, wenn dieses Verfahren auf
Spaltgase mit hohem Gehalt an Kohlenstoff und Teer angewendet wird, die durch thermisches Spalten von schweren
Kohlenwasserstoffen wie Rohoel und Schweroel erhalten sind, Kohlenstoff und Teer an dem Wärmetauscher abgelagert,
weil sie an diesem anhaften mit dem Ergebnis, daß das Arbeiten unmöglich gemacht wird. Dies ist ein großer
Nachteil des oben genannten Verfahrens.
In der Beschreibung der veröffentlichten Japanischen Patentanmeldung Nr. 19886/66 ist ein Verfahren vorgeschlagen,
bei welchem ein Spaltgas mit großen Mengen von Wasser und einem flüssigen Kohlenwasserstoff im
Gegenstrom in Berührung gebracht wird, um dadurch das Spaltgas zu waschen und dieses abzukühlen und gleichzeitig
Kohlenstoff und Teer zu entfernen oder zu beseitigen. Dieses Verfahren hat jedoch einen Nachteil, der
darin besteht, daß große Mengen an Wasser und flüssigen Kohlenwasserstoffen verwendet werden müssen und daß es
notwendig ist, große Mengen an Wasser und flüssiger Kohlenwasserstoffen, die mit Kohlenstoff und Teer verunreinigt
sind, zu reinigen, bevor sie wiederumlaufen gelassen werden, was eu großen Kosten und zu einem großen wirtschaftlichen
Nachteil führt.
Aus der veröffentlichten Japanischen Patentanmeldung
Nr. 8329/65 ist auch ein Verfahren bekannt, bei welchem
ein Spaltgas hoher Temperatur, welches durch thermisches Spalten von beispielsweise Rohoel erhalten ist, in einen
Zyklon eingeführt und mit einem flüssigen Kohlenwasserstoff
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ORIGINAL
— Ü. —
L· : I A· U υ ^
gewaschen wird, um das Gas zu kühlen und Kohlenstoff und Teer zu beseitigen. Auch bei diesem Verfahren haben
Kohlenstoff und Teer das Bestreben, an dem Zyklon anzuhaften und sie werden leicht in diesem abgelagert.
Weiterhin ist es bei diesem Verfahren, da das Spaltgas durch Verdampfen des flüssigen Kohlenstoffs in einer
Waschsäule gekühlt wird, notwendig, eine große Menge des flüssigen Kohlenwasserstoffs wie bei dem oben genannten
Verfahren zu verwenden. Aus diesem Grunde ist auch dieses Verfahren nachteilig.
Gegenüber dem üblichen Konzept, Kohlenstoff und Teer zu entfernen, der in einem gasförmigen Produkt ent-
* halten ist, welches Wasserstoff, Methan, Äthylen, Äthan, Propylen, Propan, Butan, Butadien, Kohlenmonoxyd, Kohlendioxyd,
Sauerstoff, Stickstoff, Leichtoel, Schweroel, Teer, Kohlenstoff und Dampf umfaßt und durch thermisches
Spalten eines Kohlenwasserstoffs erhalten ist, wobei das Beseitigen von Kohlenstoff und Teer dadurch erfolgt, daß
das gasförmige Produkt mit einer geeigneten Waschflüssigkeit in Berührung gebracht wird und dadurch Kohlenstoff
und Teer aus dem gasförmigen Produkt ausgewaschen v/erden, sind Untersuchungen gemacht worden, die zu dem Ergebnis
geführt haben, daß, wenn ein solches gasförmiges Produkt in einem V/irbelbett aus Feststoffpartikeln gekühlt und
}. gleichzeitig mit fluidisierten Peststoffpartikeln in Berührung gebracht wird, Kohlenstoff und Teer, die in
dem gasförmigen Produkt enthalten sind, wirksam auf den Oberflächen der Pe ststoffpartikel gefangen werden, wodurch
Kohlenstoff- und Teerkomponenten wirksam aus dem gasförmigen Produkt entfernt werden können, ohne daß irgendeine verunreinigte
Waschflüssigkeit gebildet wird.
Der Hauptzweck der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zu schaffen, um Kohlenstoff und Teer gleichzeitig
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leicht und bequem aus einem Spaltgas hoher Temperatur zu beseitigen, welches durch thermisches Spalten eines
Kohlenwasserstoffs, insbesondere eines schweren flüssigen Kohlenwasserstoffs wie Rohoel und Schweroel erhalten ist,
bei welchem das Spaltgas hoher Temperatur in ein Sprudelbett oder Wirbelbett aus Feststoffpartikeln eingeführt
wird, Wasser oder ein flüssiger Kohlenwasserstoff in das Wirbelbett gesprüht wird, das Spaltgas durch Ausnutzen
der latenten Wärme der Verdampfung des Wassers oder des flüssigen Kohlenwasserstoffs gekühlt wird und bei welchem
gleichzeitig Kohlenstoff wirksam an den Feststoffpartikeln des Wirbelbettes anhaften gelassen wird unter Ausnutzung
der Klebfähigkeit oder Klebrigkeit von Teer.
Ein anderer Zweck der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Beseitigen von Kohlenstoff und Teer aus
einem Spaltgasprodukt zu schaffen, welches durch thermisches Spalten eines Kohlenwasserstoffs erhalten ist,
indem das Spaltgasprodukt hoher Temperatur abgekühlt wird ohne Verwendung einer Waschflüssigkeit, d.h. ohne
Bildung einer großen Menge an Abfall einer verunreinigten Waschflüssigkeit.
Gemäß der Erfindung ist ein Verfahren geschaffen, um aus einem Spaltgasprodukt darin enthaltenden Kohlenstoff
und Teer zu beseitigen. Das Verfahren umfaßt das Sprudeln oder Wirbeln eines Spaltgasproduktes hoher Temperatur,
welches Kohlenstoff und Teer enthält und durch thermisches Spalten eines Kohlenwasserstoffs erhalten
ist, von dem Boden eines Behälters oder Gefäßes, in welchem anorganische Feststoffpartikel enthalten sind,
wodurch ein Sprudelbett oder Wirbelbett der Feststoffpartikel in dem Behälter gebildet wird. Weiterhin wird
gemäß dem Verfahren Wasser oder ein flüssiger Kohlenwasserstoff in dem auf diese Weise gebildeten Wirbelbett
aus Feststoffpartikeln gesprüht oder gespritzt, um dadurch
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das Spaltgasprodukt abzukühlen und gleichzeitig den Kohlenstoff und den Teer, die in dem Spaltgasprodukt
enthalten sind, an den Oberflächen der Feststoffpartikel anhaften zu lassen.
Irgendwelche Spaltgase, die durch thermisches Spalten von Kohlenwasserstoffen gebildet sind, können
mit dem Verfahren gemäß der Erfindung behandelt werden. Beispielsweise können Spaltgase mit dem Verfahren
gemäß der Erfindung behandelt werden, die durch thermisches Spalten von Rohoel, Schweroel, Erdoel (Naphtha),
Naturgas, Erdgas und Methan gebildet sind. Diese Spaltgase enthalten unvermeidbar Kohlenstoff und Teer zusätzlich
zu wertvollen Substanzen wie Methan,' Acetylen, Äthylen, Äthan, Propylen, Propan, Butan, Butadien,
Wasserstoff und Kohlenmonoxyd. Das Verfahren gemäß
der Erfindung ist geeignet für die Behandlung von Spaltgasen mit hohem Gehalt an Kohlenstoff und Teer,
wie sie durch das thermische Spalten von schweren flüssigen Kohlenwasserstoffen erhalten sind wie Rohoel
und Schweroel. Insbesondere ist das Verfahren gemäß der Erfindung geeignet für die Behandlung von Spaltgasen,
die Kohlenstoff und Teer in einer Gesamtmenge von 20 bis 100 g/Nm^ enthalten.
Die Spaltgasprodukte werden allgemein in einem ■ Zustand abgezogen, in welchem sie auf eine Temperatur
von 700 bis 1400° 0 erhitzt sind. Bei der Erfindung wird das Abkühlen der Spaltgasprodukte von solchen hohen Temperaturen,
die aus einem Spaltreaktor abgezogen sind, und das Entfernen von Kohlenstoff und Teer wirksam erreicht.
Es ist wichtig, daß die Behandlung gemäß der Erfindung in einem Wirbelbett aus anorganischen Peststoffpartikeln
durchgeführt wird. Mit der Bezeichnung "Wirbelbett", wie er in der Beschreibung und in den Ansprüchen verwendet
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wird, ist ein übliches in der Technik verwendetes Sprudelbett oder Wirbelbett gemeint, nämlich ein
Bett aus Feststoffpartikeln, in welchem die Feststoff
partikel fluidisiert sind und in einem Gefäß oder Behälter durch Konvektion kraftvoll zirkulieren gelassen
werden, indem ein Arbeitsmittel von einer öffnung oder Mündung eingeführt oder eingespritzt wird, die am
Boden des Behälters vorgesehen ist, und zwar ohne einen perforierten Gasverteiler.
In dem Fall, daß ein Spaltgasprodukt in einem gewöhnlichen Wirbelbett behandelt wird, haften in dem
Gasprodukt enthaltener Kohlenstoff und Teer an dem perforierten Gasverteiler an und verstopfen den Verteiler
oftmals. Dieser Nachteil kann überwunden werden, wenn ein raffiniertes Spaltgas oder Dampf verwendet wird,
um die Feststoffpartikel in Wirbelung zu versetzen. Jedoch
wird dadurch ein anderer Nachteil erzielt, der darin besteht, daß das raffinierte oder gereinigte Spaltgas
oder der Dampf in großen Mengen verwendet werden müssen. Gemäß der Erfindung wird dieser Nachteil ebenfalls durch
die Verwendung eines Wirbelbettes wirksam überwunden.
Als anorganische Feststoffpartikel, die für die
Bildung eines Wirbelbettes verwendet werden sollen, können Partikel aus irgendeinem hitzebeständigen oder ■
feuerfesten Material verwendet werden. Beispielsweise können Partikel aus anorganischen Feststoffsubstanzen
wie Mullite, Tonerdequarz oder Silika, Zementklinker, Magnesiumklinker und Tonerde bei der Erfindung zweckmäßig
verwendet v/erden. Unter diesen werden Mullite oder Tonerd^-Silika-Partikel besonders bevorzugt, weil sie
starken Temperaturänderungen und starker Reibung widerstehen, die in dem Wirbelbett angetroffen werden. Es ist
erwünscht, daß diese Partikel einen Durchmesser von 0,1
bis 6 mm, insbesondere von 1,5 bis 4 mm haben.
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Die optimale Temperatur des Wirbelbettes ändert sich in Abhängigkeit von der Art und der Zusammensetzung
des zu behandelnden Spaltgases, dem Gehalt an Kohlenstoff und Teer und dergleichen. Demgemäß kann die
optimale Temperatur nicht einfach basierend auf einem Faktor oder einem anderen bestimmt werden. Jedoch ist
es allgemein bevorzugt, daß das Wirbelbett auf einer Temperatur von 200 bis 600° C1 insbesondere 300 bis
500° 0 gehalten wird. Es ist gefunden worden, daß Teer mit einem Siedepunkt, der etwas höher als die Betttemperatur
liegt, das Bestreben hat, an den Partikeln des Wirbelbettes leicht gefangen zu werden.
Die oberflächliche Gasgeschwindigkeit in einer leeren Säule, Uo(m/sec) des Spaltgases in dem Wirbelbett
wird eingestellt in Abhängigkeit von dem mittleren Durchmesser der Feststoffpartikel in dem Bett, ihrer
Größenverteilung, der Wärmeübertragungsgeschwindigkeit in dem Bett und anderer Faktoren^ um jedoch einen guten
Wirbelzustand zu erhalten, wird es allgemein bevorzugt, die oberflächliche Gasgeschwindigkeit oder Oberflächengeschwindigkeit
des Gases in einer leeren Säule in einem Bereich von Λ bis 10 m/sec, insbesondere 2 bis 5 m/sec.
aufrechtzuerhalten.
Die Geschwindigkeit des Spaltgases an der Mündung oder Öffnung muß höher sein als die Endgeschwindigkeit
der Feststoffpartikel in dem Wirbelbett. Wenn Partikel
eines Durchmessers von 1S5 bis 4,0 mm verwendet werden,
ist es erwünscht, die Geschwindigkeit des Spaltgases an der Mündung oder Öffnung in einem Bereich von 20 bis
30 m/sec. zu halten.
Das Verhältnis der Oberflächengeschwindigkeit des Gases in einer leeren Säule, Uo(m/sec) zu der Oberflächengeschwindigkeit
des Gases bei minimalen Wirbelbedingungen, Umf(m/sec), d.h. das Verhältnis Uo/Umf wird innerhalb
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eines Bereichs von 1,5 his 10, vorzugsweise in einem
Bereich von 2 bis 8 eingestellt.
Hinsichtlich des flüssigen Kohlenwasserstoffs, der in das Wirbelbett gesprüht oder gespritzt werden
soll, um das Spaltgasprodukt abzukühlen, wird es bevorzugt, solche Kohlenwasserstoffe zu verwenden, die einen
Siedepunkt haben, der unter 170° C liegt, wenn das Verfahren
bei einer Bettemperatur von 200 bis 300° C ausgeführt wird, und Kohlenwasserstoffe zu verwenden, die
einen Siedepunkt haben, der 250° 0 nicht übersteigt,
wenn das Verfahren bei einer Bettemperatur im Bereich von 300 bis 600° G ausgeführt wird. Hinsichtlich der
Wirkung des Kühlens des Spaltgases und vom wirtschaftlichen Gesichtspunkt aus ist es erwünscht, in das Wirbelbett
Wasser zu sprühen oder zu spritzen, welches eine große latente Verdampfungswärme hat und bequem zu handhaben
ist. Wasser oder ein flüssiger Kohlenwasserstoff wird einzeln von einer ausgewählten Stellung des Wirbelbettes
gespritzt, jedoch wird eine bessere Diffusion der gespritzten Flüssigkeit erhalten, wenn die Flüssigkeit
von dem unteren Teil des Wirbelbettes mit einer Geschwindigkeit gespritzt wird, die höher als die Geschwindigkeit
des Spaltgases ist, und zwar unter Verwendung von Dampf oder raffiniertem Spaltgas. Durch
solches Spritzen kann ein Kühlen des Spaltgases hoher Temperatur und ein Anhaften von Kohlenstoff und Teer
an den FeststoffpartikeIn wirksam erreicht werden.
Das Ausmaß der dem Wirbelbett zuzuführenden Menge an Kühlflüssigkeit ändert sich in gewissem Ausmaß in
Abhängigkeit von der latenten Verdampfungswärme, die
die Kühlflüssigkeit hat, von der Temperatur und der spezifischen Wärme des zu behandelnden Spaltgases, von
der gewünschten Bettemperatur und von anderen Faktoren.
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Jedoch werden bessere Ergebnisse erhalten, wenn die zugeführte Kühlflüssigkeitsmenge so eingestellt ist,
daß die Bettemperatur in dem Bereich von 200 bis 600° G, vorzugsweise von 300 bis 500° C ist.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Reihe von Vorrichtungen,
die zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung geeignet sind, sowie von Ausrüstungen
zum Regenerieren der Eeststoffpartikel.
Fig. 2 ist eine schematische Ansicht, in der im
Längsschnitt ein anderes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung dargestellt ist, die zur
Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung geeignet ist.
Fig. 3 ist eine Draufsicht einer Prall- oder Leiteinrichtung, die bei der Vorrichtung gemäß
Fig. 1 oder 2 verwendet werden kann und für die Ausführung der Erfindung geeignet ist.
Fig. 4- ist eine schaubildliche Ansicht eines Beispiels
der Einrichtung gemäß Fig. 3 bei Verwendung einer Vorrichtung, die für die Ausführung des
Verfahrens gemäß der Erfindung geeignet ist. Fig. 5 ist eine Seitenansicht, in der eine noch
andere Ausführungsform einer für die Ausführung
des Verfahrens gemäß der Erfindung geeigneten Vorrichtung dargestellt ist.
Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht nach Linie A-A1 . der Fig. 5.
Gemäß Fig. 1 werden über eine Leitung 3 Feststoffpartikel,
die regeneriert sind, einem Trichter 5 zugeführt. Wenn es notwendig ist, werden frische oder neue
Feststoffpartikel dem Trichter 5 über eine Leitung 4-
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zugeführt. Danach werden die Partikel in einen zum Kühlen dienenden Wirbelbettbehälter 1 zugeführt,
und zwar über ein Ventil 6 und eine Leitung 7.
Weiterhin wird ein Spaltgas hoher Temperatur, welches in einem nicht dargestellten Spaltreaktor
durch thermisches Spalten eines Kohlenv/asserstoffs gebildet ist, in den Behälter 1 über eine Leitung 2
eingeführt, und zwar werden sie mit vorbestimmter Geschwindigkeit von einer Öffnung 9 am Boden des Behälters
1 eingeführt. Durch dieses Einführen oder Einspritzen des Spaltgases werden die in dem Behälter 1
befindlichen Peststoffpartikel in Wirbelung versetzt
und sie bewegen sich zusammen mit dem Spaltgas in den mittleren Teil des Behälters 1 nach oben. Dann
bewegen sich die Feststoffpartikel an dem Innenwandteil des Behälters 1 nach unten. Auf diese Weise werden
die Feststoffpartikel kraftvoll in dem Behälter 1 zirkulieren gelassen und es wird ein Wirbelbett S aus den
Feststoffpartikeln gebildet.
Eine Kühlflüssigkeit, die aus Wasser oder einem flüssigen Kohlenwasserstoff zusammengesetzt ist, wird
in das Wirbelbett S des Behälters 1 über eine Leitung 12 und eine Düse 13 eingespritzt, die in dem unteren
Teil des Behälters 1 angeordnet ist, und zwar mit Hilfe von Dampf oder raffiniertem oder gereinigtem Spaltgas,
welches über Leitungen 10 und 11 eingeführt wird. Das durch die Öffnung 9 eingeführte Spaltgas hoher Temperatur
wird durch die latente Verdampfungswärme des eingespritzten Wassers oder flüssigen Kohlenwasserstoffs
gekühlt. Gleichzeitig wird durch das genannte Kühlen die Temperatur des in dem Spaltgas enthaltenen
Teers unterhalb des Siedepunktes des Teers gehalten und
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der Teer wird an den Oberflächen der Feststoffpartikel in dem Wirbelbett S anhaften gelassen,
während Kohlenstoff wirksam an den Oberflächen der Feststoffpartikel gefangen wird, die mit abgelagertem
Teer benetzt sind, der Klebfähigkeit hat bzw· klebrig ist.
Das Spaltgas, welches durch den oben genannten Arbeitsvorgang gekühlt worden ist und aus welchem
Kohlenstoff und Teer entfernt worden sind, wird als das behandelte Spaltgas in das letzte nicht dargestellte
Raffinierungsverfahren bzw. Reinigungsverfahren eingeführt, und zwar über eine Leitung 8, die in dem oberen
Teil des Behälters 1 angeordnet ist.
Es wird bevorzugt, daß die Bodenwand des Wirbelbettbehälters 1 kegelstumpfförmige Gestalt mit einem
Schrägwinkel von 30 bis 120°, insbesondere 60 bis 90° hat und daß die Öffnung 9 sich in der Mitte dieser kegelstumpf
förmigen Bodenwand befindet.
Feststoffpartikel in dem Wirbelbett S, an denen
Kohlenstoff und Teer anhaften, v/erden aus dem Wirbelbettbehälter 1 über eine Leitung 14 kontinuierlich angezogen,
die mit der Seitenwand des Wirbelbettbehälters 1 verbunden ist und in der ein Ventil 15 angeordnet ist.
Ein weiterer Wirbelbettbehälter, der für das Ausführen der Erfindung geeignet ist, wird nunmehr an Hand
von Fig. 2 beschrieben.
Gemäß Fig. 2 werden in einen Wirbelbett-Kühlbehälter 39 Feststoffpartikel aus einer Leitung 38 eingeführt.
Spaltgas hoher Temperatur wird über eine Leitung 40 und eine Öffnung 41 eingeführt. Auf diese Weise wird ein
Wirbelbett S1 in dem Behälter 39 gebildet, indem die Feststoffpartikel in Wirbelung versetzt werden.
Wasser oder ein flüssiger Kohlenwasserstoff wird in den Wirbelbettbehälter 39 über eine Leitung 42 und
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aus einer Düse 4-3 eingespritzt, und zwar mit Hilfe von
Dampf oder gereinigtem Spaltgas, die durch Leitungen 44- und 4-5 eingeführt sind. Durch die latente Verdampfungswärme
des so eingespritzten V/assers oder flüssigen Kohlenwasserstoffs wird das Spaltgas von der hohen Temperatur
gekühlt. Gleichzeitig wird bewirkt, daß Kohlenstoff und Teer an den Oberflächen der Feststoffpartikel
in dem Wirbelbett S1 anhaften in einer Art und Weise, wie es oben beschrieben ist.
Das abgekühlte Spaltgas, von welchem Kohlenstoff und Teer entfernt worden sind, wird über eine Leitung
abgezogen und in das nicht dargestellte letzte Raffinierungsverfahren eingeführt.
Von den Feststoffpartikeln in dem Wirbelbett S1,
an denen Kohlenstoff und Teer anhaften, werden nur solche groben Partikel, die einen Durchmesser haben, der ein
gewisses Ausmaß überschreitet, wahlweise veranlaßt, aus einer Öffnung 4-7 in eine Leitung 48 nach unten einzutreten
und sich in Richtung gegen einen Trichter 49 zu bewegen, und zwar mittels Dampf oder gereinigtem Spaltgas,
welches in das Wirbelbett S1 über eine Leitung 50»
den Trichter 49 und die Leitung 48 sowie die Öffnung 47 eingeführt wird, wobei diese Teile unter dem Wirbelbettbehälter
39 angeordnet sind, und zwar in Übereinstimmung mit dem sogenannten Schlämmprinzip oder Ausschlämmprinzip.
Beim Ausführen des oben genannten Arbeitsvorganges ist es notwendig, Dampf oder gereinigtes Spaltgas, welches
aus der öffnung 47 austreten soll, mit einer Geschwindigkeit zuzuführen, die höher als die Oberflächengeschwindigkeit
des von der Öffnung 4-1 zugeführten Spaltgases in einer leeren Säule, Uo(m/sec) ist. Wenn das Verfahren
gemäß der Erfindung durch Verwendung eines Wirbelbett-Kühlbehälters
39 gemäß Fig. 2 ausgeführt wird, kann die Partikelgröße der Feststoffpartikel in dem Wirbelbett S1
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wahlweise eingestellt v/erden durch Steuern der Geschwindigkeit des Dampfes oder des gereinigten
Spaltgases, welches durch die Öffnung 47 hindurch eingeführt wird, und nur vergrößerte Partikel, deren
Größe einen gewissen vorbestimmten Wert übersteigt, und an denen Kohlenstoff und Teer anhaften, können
wirksam aus dem Wirbelbett S1 abgezogen werden·
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens
gemäß der Erfindung wird das Spaltgas hoher Temperatur durch den Boden des Behälters hindurch eingeführt, der
die Peststoffpartikel enthält, um dadurch die Peststoffpartikel
in Wirbelung zu versetzen und sie zusammen mit dem Spaltgas aufwärts zu bewegen. Diese Aufwärtsströmung
der in Wirbelung versetzten Peststoffpartikel und des Spaltgases wird in einer Stellung oder Lage gestört,
die von der Öffnung für das Spaltgas in einem gewissen Abstand liegt.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird
eine Öffnung der Aufwärtsströmung der in Wirbelung versetzten
Peststoffpartikel und des Spaltgases in seitlicher Richtung oder in Abwärtsrichtung verschoben, um
turbulente Strömungen hervorzurufen, v/odurch es möglich gemacht ist, die Quellhöhe oder Schwellhöhe des Wirbelbettes
zu vergrößern, einen guten Wirbelzustand in dem-Bett aufrechtzuerhalten und die Berührungszeit zwischen
dem Spaltgas und den Peststoffpartikeln zu verlängern mit dem Ergebnis, daß es möglich ist, die Wirksamkeit des
Fangens von Kohlenstoff und Teer, die in dem Spaltgas
enthalten sind, weiter zu verbessern.
Eine oder mehrere Prallplatten oder Leitplatten können in Längsrichtung des Behälters im Abstand voneinander
vorgesehen sein, um die Aufwärtsströmung der in Wirbelung versetzten Peststoffpartikel und des Spaltgases
zu stören. Beispielsweise können eine oder mehrere
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Platten 55, die, wie in Fig. 3 gezeigt, eine Mehrzahl von Löchern 54- haben, in dem Wirbelbett S oder S'
in dem Behälter 1 bzw. 39 gemäß den Fig. 1 und 2 vorgesehen sein. Für solche Prall- oder Leitplatten kann
eine Tragstange 56 vorgesehen sein, wie es in Fig. 4-dargestelit
ist. In diesem Fall ist es ervmnscht, daß die Oberflächengeschwindigkeit des Spaltgases in einer
leeren Säule, Uo, auf 2 bis 5 m/sec. gehalten wird und daß die Größe der Feststoffpartikel in dem Bett im
Bereich von 1 bis 2 mm liegt. Es wird weiterhin bevorzugt, daß die Gesamtquerschnittsfläche der wirksamen
Unterbrechung durch die Prallplatte 55 ein Drittel bis ein Sechstel der wirksamen Gesamtquerschnittsfläche
des Behälters 1 bzw. 39 ist.
An Stelle der oben beschriebenen Prallplatte 55 können ein oder mehrere kreisförmige Rohre 57 vorgesehen
sein, wie es in den Fig· 5 und 6 dargestellt ist.
Das kreisförmige Rohr ist in dem Wirbelbettbehälter derart senkrecht angebracht, daß das untere Ende sich
von der Eintrittsöffnung für das Spaltgas in einem Abstand
von 300 bis 800 mm befindet, gemessen in Längsrichtung, und daß das Oberende des Rohres sich auf einer
Höhe entsprechend dem höchstgelegenen Ende des Wirbelbettes befindet, welches in dem Behälter durch die Feststoff
partikel gebildet ist. Es wird bevorzugt, daß der Durchmesser und die Anzahl von Rohren 57 so ausgewählt
sind, daß der entsprechende durch die Rohre bestimmte Durchmesser 100 bis 200 mm ist (4· · Querschnittsfläche
des Behälters/(im Wirbelbett eingetauchte Behälterlänge + im Wirbelbett eingetauchte Rohrlänge)). Bei dieser Ausführungsform,
bei der ein solches kreisförmiges Rohr 57 verwendet wird, kann die BerührungsWirksamkeit zwischen
dem Spaltgas und den FeststoffpartikeIn erhöht werden
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und die Wirksamkeit des Fangens von in dem Spaltgas enthaltenen Kohlenstoff und Teer kann ebenfalls erhöht
werden. . .
Bei einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung
werden Feststoff partikel, an denen Kohlenstoff und Teer anhaften, aus dem oben beschriebenen Wirbelbett herausgenommen,
in einen zweiten Behälter eingeführt und in diesem zweiten Behälter mittels eines Sauerstoff enthaltenden
Gases in Wirbelung versetzt, wodurch Kohlenstoff und Teer, die an der Oberfläche der Fe st stoff partikel anhaften,
von diesen Feststoffpartikeln abgebrannt werden, die dann gekühlt und in den ersten Behälter zurückgeführt
werden, d.h. in den Wirbelbett-Kühlbehälter.
Für diese Ausführungsform wird ein Eegenerator 16 verwendet, um die Feststoff partikel zu regenerieren, wie
es in Fig. 1 dargestellt ist· Festste ff partikel, an denen Kohlenstoff und Teer anhaften und die aus dem Wirbelbettbehälter
1 bzw. 39 gemäß Fig. 1 oder 2 abgezogen werden,
werden über eine Leitung 35 gemäß Fig. 1 oder eine Leitung
51* ein Ventil 52 und eine Leitung 53 gemäß Fig. 2
in den Eegenerator geführt. Dem Eegenerator 16 zugeführte Feststoffpartikel werden im Wirbelzustand gehalten, und
zwar mittels eines Sauerstoff enthaltenden Gases wie Luft, die über eine Leitung 17 tind einen Gasverteiler 18 züge- ,
führt ist, oder die Feststoff partikel werden kraftvoll gerührt oder in Bewegung gesetzt mittels eines Sauerstoff
enthaltenden Gases wie Luft, welches über eine Leitung 19 und eine öffnung 20 eingeführt ist. Kohlenstoff und Teer,
die an der Oberfläche der Feststoff partikel anhaften,
werden bei einer Temperatur von 800 bis 1000° 0 verbrannt* und zwar durch das Sauerstoff enthaltende Gas, wodurch die
Feststoffpartikel regeneriert werden. Wenn es gewünscht
wird, ist es möglich, die Verbrennung von Kohlenstoff und schwerem Teer dadurch auszuführen, daß ein Brennstoff
wie Schweroel, Erdoel und Rohoel durch eine Brennstoff-
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öffnung 22 hindurch eingespritzt und in dem Regenerator 16 verbrannt wird.
Die Feststoffpartikel, von denen in dem Regenerator 16 Kohlenstoff und Teer entfernt worden sind, werden
über eine Leitung 25, ein Ventil 26 und eine Leitung 36
einem Kühlbehälter 27 zugeführt. Die durch die Verbrennung
von Kohlenstoff und Teer in dem Regenerator 16 erzeugte Verbrennungswärme wird in Form von Dampf mittels einer
Einrichtung 24 zum Wiedergewinnen von Verlustwärme wiedergewonnen, die in dem oberen Teil des Regenerators 16 angeordnet
ist. Das Abfallgas von dem Regenerator 16 wird über Leitungen 23 und 31 abgegeben.
In den Kühlbehälter 27 eingeführte Feststoffpartikel
werden mittels Luft in Wirbelung gehalten, die über eine Leitung 29 und einen Gasverteiler 28 eingeführt wird.
Gleichzeitig werden die Feststoffpartikel durch diese Luft gekühlt. Das Abgas des Kühlbehälters 27 wird durch
die Leitungen 30 und 31 abgegeben.
Feststoffpartikel, die in dem Kühlbehälter 27 gekühlt
worden sind, gelangen durch eine Leitung 32, ein Ventil 33 und eine Leitung 37 und werden dann über einen
Löffelheber oder Schaufelheber 34 oder dergleichen und
die Leitung 3 in den Trichter 5 geführt.
Bei den Wirbelbett-Kühlbehältern gemäß den Fig. 1" und 2, die zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung
geeignet sind, ist die Anzahl der Spaltgasöffnungen 9 bzw. 41 nicht auf eine öffnung begrenzt, sondern es
können zwei oder mehrere Eintrittsöffnungen vorgesehen sein. Es ist auch möglich, eine Mehrzahl von Düsen 13 oder
43 an der Seitenwand des Behälters 1 bzw. 39 vorzusehen.
Das Verfahren gemäß der Erfindung ist unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 6 beschrieben worden, jedoch
ist das Verfahren gemäß der Erfindung nicht auf Ausführungen beschränkt, bei denen Vorrichtungen gemäß diesen
109846/1929
Figuren verwendet werden.
In Übereinstimmung mit dem Verfahren gemäß der Erfindung können das Abkühlen des Spaltgasproduktes
hoher Temperatur und das Entfernen von Kohlenstoff und Teer gleichzeitig ausgeführt werden, und die Klebrigkeit
oder Klebfähigkeit schweren Teers wird fachgerecht für die Entfernung von Kohlenstoff ausgenutzt. Weiterhin
ist es bei dem Verfahren gemäß der Erfindung nicht notwendig, eine große Menge verunreinigter Waschflüssigkeit
wie Wasser oder ein Kohlenwasserstoff zu reinigen, und das Kühlen des Spaltgasproduktes hoher Temperatur und
das Entfernen von Kohlenstoff und Teer können wirksam" erreicht werden, indem eine kleine Menge Wasser oder
eine kleine Menge flüssigen Kohlenwasserstoffs gesprüht oder gespritzt werden. Weiterhin kann die Temperatur des
Wirbelbettes bequem gesteuert werden, indem die Menge eingespritzter Flüssigkeit gesteuert wird, und das Spaltgasprodukt
kann auf eine gewünschte Temperatur gekühlt werden. Weiterhin sind in Übereinstimmung mit dem Verfahren
gemäß der Erfindung die Arbeitsvorgänge des Abziehens von Feststoffpartikeln, die Kohlenstoff und Teer
gefangen haben, aus dem Wirbelbett und das Regenerieren dieser Feststoffpartikel zum Wiederumlaufenlassen oder
Wiedereinführen in das Verfahren sehr leicht oder bequom auszuführen, und die durch Verbrennung von Kohlenstoff
und Teer erzeugte Wärme kann wirksam wiedergewonnen werden. Weiterhin ist es bei dem Verfahren gemäß der Erfindung
nicht notwendig, einen Gasverteiler zu verwenden, dessen Verwendung bei dem üblichen Verfahren, bei
welchem ein Wirbelbett verwendet wird, unabdingbar bzw. unvermeidbar ist. Demgemäß treten bei dem Verfahren
gemäß der Erfindung Verstopfungen der Kühlvorrichtung, die sich bei dem Verfahren, bei welchem ein übliches
Wirbelbett verwendet wird, oftmals auftreten, nicht auf,
109846/19^9
21H062
und die Ausrüstung kann bequem oder leicht gewartet werden. Dies sind typische Beispiele industrieller
Wirkungen und Vorteile, die durch das Verfahren gemäß der Erfindung erzielt werden. -
Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Beispielen näher erläutert.
Ein Spaltgasprodukt hoher Temperatur der nachstehend
angegebenen Zusammensetzung, das durch thermisches Spalten von Minas-Rohoel erhalten wurde, wurde
behandelt unter Verwendung eines Wirbelbett-Kühlbehälters gemäß Pig. i, der mit einer Spaltgaseintrittsöffnung 9
eines Innendurchmessers von 110 mm, einer Leitung 14 eines Innendurchmessers von 4-1,6 mm zum Abziehen von
Peststoffpartikeln, an denen Kohlenstoff und (Peer anhaften, einer Leitung 7 eines Innendurchmessers von 41,6 mm
zum Zuführen von Feststoffpartikeln, einer Düse 15 eines
Innendurchmessers von 1,5 mm zum Zuführen von Wasser oder
flüssigem Kohlenwasserstoff, einer Leitung 11 eines Innen-
durchmessers von 4,5 mm zum Zuführen von Dampf oder gereinigtem
Spaltgas zum Einspritzen oder Einsprühen von Wasser oder flüssigem Kohlenwasserstoff und mit einer
Leitung 8 versehen, die einen Innendurchmesser von 155.2 mm
hat und zum Abziehen des behandelten Spaltgasproduktesdient.
Der Behälter 1 hatte einen Innendurchmesser von 450 hud und eine Höhe von 2150 mm.
| Komponenten | Volumenpro zent |
| H2 | 7,0 |
| OH4 | 9,5 |
| O2H2 | 0,4 |
| O2H4 | 15»^ I |
| O2H6 | 1.7 |
| O3H6 | 5.1 |
109846/1929
C3H8 ' 0,2
π ττ in
O ;■ Xl/- ' , ^
r« tr 1 1 ■
ν//ι Χίο 5
CO 6,0
CO2 · 13,2
O2 0,1
N2 0,2
Leichtοel (Siedepunkt niedriger
als I500 C) 0,7
Sehweroel (Siedepunkt von I50
bis 3000 C) 0,6
Teer (siehe Tabelle 1)
Kohlenstoff (siehe Tabelle 1)
Dampf ' 37,8
Als Feststoffpartikel, die in Wirbelung versetzt werden sollten, wurden Mullitepartikel (3Al2O?*-2SiO2)
verwendet mit einem Durchmesser von 1 bis 2 mm, und Feststoffpartikel, die Kohlenstoff und Teer gefangen
hatten, wurden mittels einer Vorrichtung regeneriert, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Anschließend wurden
die regenerierten Partikel wieder in das Verfahren eingeführt.
Der Neigungswinkel der kegelstumpfförmigen Bodenwand (divergenter Winkel an dem Eintrittsöffnungsteil)
des Wirbelbettbehälters 1 wurde auf 60° eingestellt.
Kontinuierliches Arbeiten wurde während 72 Stunden
durchgeführt, und zwar unter Bedingungen, die in der Tabelle 1 angegeben sind. Die erhaltenen Ergebnisse sind
ebenfalls in Tabelle 1 dargestellt.
Bei den Beispielen 1 bis 3 wurde die jeweils vorhandene Menge der Feststoffpartikel konstant gehalten,
jedoch waren die Temperaturen des V/irbelbettes verschieden.
Bei den Beispielen 4 und 5 waren die Temperatur des
109846/19 2 y
2'!H 062
Wirbelbettes und die jeweils vorhandene Menge an Feststoffpartikeln konstant, jedoch war die wieder
in das Verfahren zurückgeführte Menge regenerierter Feststoffpartikel verschieden.-
109846/192
Spaltgastemperatur (0C)
Teergehalt im Spaltgas (g/Nm3 Trockengas)
Kohlenstoffgehalt im Spaltgas (g/Nm3 Trockengas)
-* Spaltgaszuführgeschwindigkeit ° (m3/hr bei 800° C)
co Spaltgasgeschwindigkeit an
der Eintrittsöffnung (m/sec)
eingespritzte Wassermenge (kg/Std.)
Dampfmenge für Wassersprühen (kg/Std.)
Menge an Feststoffpartikeln, die im Bett vorhanden sind (kg)
umlaufen gelassene Menge an Feststoffpartikeln (kg/Std.)
Zuführgeschwindigkeit an Feststoffpartikeln (kg/Std.)
Oberflächengeschwindigkeit des Gases in einer leeren Säule (m/sec.)
| Tabelle 1 | 3 | 2 800 |
Beispiel Nr. | 3 800 |
• 800 | ,3 | 800 | ,3 | I ro ro |
| ,3 | 20, | 20,3 | 20. | ,3 | 20, | ,3 | ι | ||
| 1 800 |
47. | ,3 | 47,3 | 47, | 47· | ||||
| 20, | ,3 | 1482 | ,3 | 14-82 | 1482 | ,3 | 1482 | ,3 | |
| 47, | ,1 | 43 | 43,3 | 43 | ,9 | 43 | ,9 | ||
| 1482 | 97 | ,3 | 82,4 | 97 | ,6 | 97 | |||
| 43, | 32 | ,9 | 27,5 | 32 | • 32 | ||||
| 114, | 90 | ,6 | 90 | 90 | 90 | ||||
| 38, | 120 | 120 | 90 | 150 | |||||
| 90 | 3 | 3 | 3 | 3 | |||||
| 120 | |||||||||
| 3 | |||||||||
2,26 2,32
2,37
2,32 2,32
•rcr»
Ergebnisse
Temperatur des behandelten Spaltgases am Behälteraustritt
(OG)
Teergehalt im behandelten Spaltgas (g/Νπκ Trockengas)
Kohlenstoffgehalt im behandelten Spaltgas (g/Nm3 Trockengas)
Teermenge an den Feststoff-Partikeln (g/kg Feststoffpartikel)
Kohlenstoffmenge an den Feststoffpartikeln
(g/kg Feststoff partikel)
350
400
4,0 6,'
7,1 11,8
22,0 19,3
54,6 48,2
Beispiel Nr. 3 4
7,3
14,7
17,6
44,3
400
6,3
12,3
25,3
63,3
400
5,9
11,3
15,6
39,0
£ .- ι 4 h b 2
Ein Spaltgasprodukt hoher Temperatur, welches durch thermisches Spalten von Minas-Rohoel erhalten
wurde, wurde behandelt unter Verwendung eines Wirbelbett-Kühlbehälters gemäß Beispiel 1. In dem Behälter
waren weiterhin zwei Prallplatten 55 gemäß Fig. 3 vorgesehen mit einem Innendurchmesser von 240 mm und vier
Löchern eines Innendurchmessers von 50 mm. Wie in Fig. 4-dargestellt,
war eine der Prallplatten 74-5 ™ oberhalb
der Spaltgaseintrittsöffnung 9 angeordnet, und die andere Prallplatte war 1195 nun über der Öffnung 9 angeordnet.
Als Feststoffpartikel wurden Mullitepartikel
(3A]^Ox "2SiC^) mit einem Durchmesser von 1 bis 2 mm
verwendet. Die Feststoffpartikel, an denen Kohlenstoff
und Teer anhaftete, wurden in einer Vorrichtung gemäß Fig. 1 regeneriert und wieder in das Verfahren eingeführt.
Das kontinuierliche Arbeiten wurde unter den Bedingungen gemäß Tabelle 2 während 72 Stunden durchgeführt.
Die erhaltenen Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 2 angegeben.
α ·?
co
to
co
to
co
Bet r iebsb edingung^en
Spaltgastemperatur (0C) Teergehalt im Spaltgas
(g/Hm3 Trockengas) Kotilenstoffgehalt im Spaltgas
(g/Hm3 Trockengas) Spaltgaszuführgeschwindigkeit
(m3/hr bei 8000 ο) Spaltgasgecchwindigkeit an der Eintrittsoffnung (m/sec)
eingespritzte VJassermenge (kg/Std.)
Dampfmenge für Wassersprühen (kg/Std.)
Menge an Feststoffpartikeln, die im Bett vorhanden sind (kg) umlaufen gelassene Menge an
Feststoffpartikeln (kg/Std.) Zuführgeschwindigkeit an Feststoff
partikeln (kg/Std.)
Oberflächengeschwindigkeit des Gases in einer leeren Säule (m/sec·)
| Tabelle 2 | Beispiel 7 |
| Beispiel 6 | 800 |
| 800 | 20,3 |
| 20,3 | 47,3 |
| ^7,3 | 1482 |
| 1482 | 43,3 |
| 43,3 | 97,9 |
| 97,9 | 32,6 |
| 32,6 | 150 |
| 120 | 120 |
| 120 | 3 |
| 3 | 2,52 |
| 2,32 | |
Temperatur des behandelten Spaltgases am. Behälteraustritt (°σ)
Teergehalt im behandelten .Spaltgas (g/Nm3 Trockengas)
Kohlenstoffgehalt im behandelten Spaltgas (g/Nm*
Trockengas)
Teermenge an den Feststoff-Partikeln (g/kg Feststoffpartikel)
Kohlenstoffnenge an den Feststoffpartikeln (g/kg Peststoff
partikel)
| Tabelle 2 | Beispiel 6 | Beispiel 7 |
| 400 | 400 | |
| 5,3 | ||
| 9,9 | 8,0 | |
| 20,4 | 21,5 | |
50,7
53,3
- 27 - 2'ί U062
Der Wirbelbett-Kühlbehälter 1 eines Innendurchmessers von 450 mm wurde mit. 12 kreisförmigen Rohren 57
eines Innendurchmessers von 76,2 mm, einer Dicke von
4- mm und.einer Länge von 700 mm versehen, wie es in den
#ig. 5 und 6 dargestellt ist. Die Rohre 57 waren in
Form eines gleichseitigen Dreieckes einer Steigung oder Teilung von I50 mm angeordnet und sie wurden in Längsrichtung
in den Behälter 1 derart eingesetzt, daß ihr unteres Ende 500 mm oberhalb der Spaltgaseintrittsöffnung
9 lag. Unter Verwendung eines solchen Behälters wurde ein Spaltgasprodukt hoher Temperatur, welches
durch thermisches Spalten von Minas-Rohoel erhalten
wurde, behandelt. Als Feststoffpartikel, die in dem Wirbelbett in Wirbelung versetzt werden sollten, wurden
sphärische Mullitepartikel (3AIoO-,-2SiOo) eines Durchmessers
von 1 bis 2 mm verwendet. Die Feststoffpartikel, an denen Kohlenstoff und Teer anhaftete, wurden mittels
Luft bei 900° C in dem Regenerator gemäß Fig. 1 verbrannt, und die regenerierten Feststoffpartikel wurden
wieder in das Verfahren eingeführt und wiederholt verwendet. Kontinuierliches Arbeiten wurde während 72 Stunden
ausgeführt unter den in Tabelle 3 angegebenen Bedingungen. Die Ergebnisse sind ebenfalls in der Tabelle
angegeben.
109846/192
Spaltgastemperatur (0C) 800
Teergehalt im Spaltgas ?Q ,
(g/Nm3 Trockengas) »^ ■
Kohlenstoffgehalt im Spaltgas
(g/Nm3 Trockengas) 47,3
""* Spaltgaszuführgeschwindigkeit
(m3'/hr bei 8000 G) 1H82
Spaltgeschwindigkeit an ■ ι
**" der EintrittsÖffnung (m/sec) 43,3 γό
--. eingespritzte Wassermenge °°
- (kg/Std.) 97,9 '
Nj Dampfmenge für Wassersprühen
<£ (kg/Std.) 32,6
Menge an Peststoffpartikeln,
die im Bett vorhanden sind (kg) 120
umlaufen gelassene Menge an
Peststoffpartikeln (kg/Std.) · 90
Zuführgeschwindigkeit an Peststoff
ρ artikeln (kg/Std.) 3
Oberflächengeschwindigkeit des ^
Gases in einer leeren Säule '_.Ä
(m/sec) 2,32 _x
Temperatur des behandelten
Spaltgases am Behälteraustritt (0G) HOO
Spaltgases am Behälteraustritt (0G) HOO
Teergehalt im behandelten
Spaltgas (g/Nm* Trockengas) 3,6
_i Kohlenstoffgehalt im bees handelten Spaltgas (g/Nm3 ^,
to Trockengas) '»
js. Teermenge an den Feststoffen
partikeln (g/kg Feststoff-
-«. partikel) 30,1
-«. partikel) 30,1
^ Kohlenstoffmenge an den Fest-
Kj stoffpartikeln (g/kg Fest-
to stoffpartikel) 72,1
O CD K5
Claims (6)
1. Verfahren zum Entfernen von Kohlenstoff und Teer aus einem Spaltgasprodukt, welches durch thermisches
Spalten eines Kohlenwasserstoffs erhalten ist,
• dadurch gekennzeichnet, daß das Spaltgasprodukt hoher Temperatur, welches Kohlenstoff und Teer enthält, durch
den Boden eines Behälters eingeführt wird, der anorganische Feststoffpartikel enthält, so daß in dem Behälter
ein Wirbelbett aus den Feststoffpartikeln ge-I bildet wird, und daß Wasser oder ein flüssiger Kohlenwasserstoff
in das aus den Feststoffpartikeln gebildete Wirbelbett gesprüht oder gespritzt wird, um dadurch d.as
Spaltgasprodukt zu kühlen und gleichzeitig in dem Spaltgasprodukt enthaltenen Kohlenstoff und Teer an den
Oberflächen der Feststoffpartikel anhaften zu lassen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß Wasser oder ein flüssiger Kohlenwasserstoff in einer Menge zugeführt wird, die ausreichend
ist, um die Temperatur des Wirbelbettes auf 200 bis 600° C zu halten.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gefc
kennzeichnet, daß Feststoffpartikel mit einem Durchmesser von 0,1 bis 6 mm verwendet werden.
4·. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß Feststoffpartikel aus
Mullite (3Al20,-2Si02) und/oder aus Tonerde-Silika
verwendet werden,
5- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das Spaltgasprodukt mit
einer oberflächlichen Gasgeschwindigkeit bzw. einer Oberflächengasgeschwindigkeit in einer leeren Säule
von 1 bis 10 m/sec· eingeführt wirde
109846/1929
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5*
dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen Feststoffpartikel, die Kohlenstoff und Teer gefangen haben,
aus dem Wirbelbett herausgenommen und in einen zweiten Behälter eingeführt werden, irjiem sie mittels eines
Sauerstoff enthaltenden Gases in Wirbelung versetzt werden, daß der Kohlenstoff und Teer, die an der
Oberfläche der Feststoffpartikel in dem zweiten Behälter anhaften, verbrannt werden, und daß die Feststoff
partikel, von denen Kohlenstoff und Teei* entfernt worden sind, gekühlt v/erden und in den ersten Behälter
zurückgeführt werden.
!098/^6/ !929
ι 3^ ·♦
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Publications (3)
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Family
ID=12128472
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