DE651162C

DE651162C - Process for the pressure hydrogenation of tars, raw oils and similar liquids

Info

Publication number: DE651162C
Application number: DES89191D
Authority: DE
Inventors: Dr Alexander Rule
Original assignee: I C I FERTILIZER AND SYNTHETIC
Current assignee: I C I FERTILIZER AND SYNTHETIC
Priority date: 1928-02-01
Filing date: 1929-01-01
Publication date: 1937-10-08

Description

Verfahren zur Druckhydrierung von Teeren, Rohölen und ähnlichen flüssigen Stoffen Es ist bekannt, bei der Druckhydrierung von Teeren, Ölen und ähnlichen Stoffen den Rohstoff zusammen mit Wasserstoff im Gleichstrom durch senkrecht stehende Reaktionsgefäße zu leiten.Process for the pressure hydrogenation of tars, crude oils and similar liquids Substances It is known in the pressure hydrogenation of tars, oils and similar substances the raw material together with hydrogen in cocurrent through vertical reaction vessels to direct.

Es wurde nun gefunden, daß es bei diesem Verfahren besonders vorteilhaft ist, wenn die Flüssigkeit in zusammenhängender Form der Einwirkung von Wasserstoff oder wasserstoffhaltigen Gasen in einem langen, engen, senkrechten Turm, dessen Länge etwa das 4ofache des Durchmessers beträgt, unterworfen wird, wobei der Wasserstoff und die Flüssigkeit am Boden des Turmes eingeführt und die Reaktionsprodukte kontinuierlich vom oberen Ende des Turmes aus abgezogen werden. Ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung für die Durchführung des neuen Verfahrens ist auf .der Zeichnung dargestellt.It has now been found that it is particularly advantageous in this process is when the liquid is in contiguous form under the action of hydrogen or hydrogen-containing gases in a long, narrow, vertical tower, whose Length is about 4 times the diameter, is subjected to the hydrogen and the liquid introduced at the bottom of the tower and the reaction products continuously can be withdrawn from the top of the tower. An embodiment of a device for the implementation of the new method is shown on the drawing.

Ein Hochdruckturm i ist am oberen und unteren Ende mit Abschlüssen versehen, die aus einer Mehrzahl miteinander zusammenwirkender Teile bestehen. Der obere Abschluß bringt bei der gezeichneten Ausführungsform einen vollständigen Schluß hervor, aber der Abschlußstopfen 2 kann auch mit einer Bohrung versehen sein, z. B. zum Einsetzen von Pyrometern oder zum Einführen von Flüssigkeiten oder Gasen. Ein dichter Abschluß des Turms wird durch Anziehen der Schrauben des Deckels 6 mit Hilfe der Stopfbüchse 5 und eines kupfernen Dichtungsringes q. erreicht. Der Stopfen 2 legt sich gegen eine Schulter 3 an der Innenseite des Turmes. Ein ähnlicher Abschluß wird am unteren Ende mittels der Teile 7 und 8 hervorgebracht. Die Abschlüsse können auch in bekannter Weise durch eine Linsendichtung, d. h. durch Einlegen eines linsenförmigen Ringes zwischen Druckgefäß und Deckel, vorgenommen werden. Das Glied 7 besitzt eine Mittelbohrung, welche für die Einführung der Rohstoffe in den Turm dient, und ist durch Bolzen mit einem Glied io verbunden, welches eine mittlere Bohrung in Verlängerung von i i und zwei Seitenkanäle 12 und 13 besitzt, die mit dem Kanal i i an der gleichen Stelle sich vereinigen.A high pressure tower i is at the top and bottom with closures provided, which consist of a plurality of interacting parts. Of the The upper end brings a complete conclusion in the illustrated embodiment out, but the end plug 2 can also be provided with a bore, e.g. B. for inserting pyrometers or for introducing liquids or gases. A tight seal of the tower is by tightening the screws of the cover 6 with Using the stuffing box 5 and a copper sealing ring q. achieved. The stopper 2 lies against a shoulder 3 on the inside of the tower. A similar conclusion is produced at the lower end by means of parts 7 and 8. The degrees can also in a known manner by a lens seal, d. H. by inserting a lenticular Ring between the pressure vessel and lid. The link 7 has a Central hole, which is used for the introduction of raw materials into the tower, and is connected by bolts to a link io, which has a central hole in extension of i i and has two side channels 12 and 13 which are connected to the channel i i at the same Place to unite.

Die Kanäle 12 und 13 sind zur Einführung von Gas bestimmt, während der Kanal i i für die Einführung des flüssigen Stoffs in das Innere des Turmes dient. Das Gas kann auch am oberen Ende des Turmes durch ein Rohr eingeführt werden, welches durch die Länge des Reaktionsgefäßes hindurchläuft. Der Turm kann erhitzt werden, um die Reaktionen.zu erleichtern, z. B. mittels eines elektrischeu Widerstandes, der um einen verengten Gürtel des Turmes herumgelegt ist,- oder auf andere geeignete Weise. Bei 14 ist eine Aus-;a trittsöffnung für Flüssigkeit und Gas vorä gesehen, wodurch eine dem Zufluß von Rk'@-Stoff am unteren Ende des Turmes entspy@'. chende kontinuierliche Abführung von Flüssigkeit und Gas ermöglicht wird. Der Turm hat eine beträchtliche Länge gegenüber dem Durchmesser; beispielsweise kann ein Turm gemäß der Erfindung eine lichte Weite von 15 cm und eine Länge von 6 m besitzen.The channels 12 and 13 are intended for the introduction of gas while the channel i i serves for the introduction of the liquid substance into the interior of the tower. The gas can also be introduced through a pipe at the top of the tower, which runs through the length of the reaction vessel. The tower can be heated to facilitate the reactions, e.g. B. by means of an electrical u Resistance, which is wrapped around a narrowed belt of the tower, - or on other suitable ones Way. At 14 an outlet opening for liquid and gas is provided, whereby an influx of Rk '@ - substance at the lower end of the tower relax @'. appropriate continuous discharge of liquid and gas is made possible. The tower has a considerable length versus diameter; for example, a tower according to the invention have a clear width of 15 cm and a length of 6 m.

Bei der Durchführung der Hydrierung von Ölen, Teeren u. dgl. in dieser Apparatur wird der Rohstoff durch den Kanal i i im den Turm eingebracht. Wasserstoff wird unter Druck durch die Kanäle 1z und 13 zugeführt, mischt sich mit den Ölen und rührt diese auf, während er durch die Bohrung i i aufsteigt. Der Wasserstoff kann auch vorher erhitzt werden. Es ist wichtig, den Wasserstoffstrom so zu regeln, daß eine richtige Durchrührung der Flüssigkeit eintritt, ohne daß das Gas die Flüssigkeit mitnimmt und den frisch eingeführten Rohstoff in den oberen Teil des Turms hebt. Das 01 steigt im Turm mit einer Geschwindigkeit auf, welche durch die Zulaufgeschwindigkeit durch den Kanal i i bestimmt wird. Dabei ist es wichtig, daß eine unerwünschte Mischung der übereinanderliegenden Schichten im Turm verhindert wird. Das Öl wird während des Durchganges durch den Turm eine bestimmte Zeit der Wirkung eines gleichlaufenden Stroms von Wasserstoff ausgesetzt, welcher gleichzeitig die Flüssigkeit örtlich umrührt und für eine gleichmäßigeWärmeverteilung sorgt, wodurch Koksbildung vermieden wird.When the hydrogenation of oils, tars and the like is carried out in this apparatus, the raw material is introduced into the tower through channel ii. Hydrogen is supplied under pressure through channels 1z and 13, mixes with the oils and stirs them up while it rises through bore ii. The hydrogen can also be heated beforehand. It is important to control the flow of hydrogen so that proper agitation of the liquid occurs without the gas taking the liquid with it and lifting the freshly introduced raw material into the top of the tower. The 01 rises in the tower at a speed which is determined by the inflow speed through channel ii. It is important that undesired mixing of the layers lying one on top of the other in the tower is prevented. During the passage through the tower, the oil is exposed to the action of a concurrent flow of hydrogen for a certain time, which at the same time locally agitates the liquid and ensures an even heat distribution, whereby coke formation is avoided.

Die Höhe des Turms sollte nicht weniger als 5 m sein, da gefunden wurde, daß die absolute Höhe des Turmes einen wichtigen Einfluß auf die Ausbeute an Leuchtöl und mittleren Ölen ausübt. Dies rührt wahrscheinlich von" einer Dampfphasenreaktion her, welche in den Gasblasen, die im ganzen Turmquerschnitt durch die Flüssigkeit aufsteigen; auftritt. -Die nachfolgenden Versuche mit schweren Ölen (Siedepunktüber 3oo°),diedurch Hydrierüng von Kohle erhalten wurden, zeigen die Vorteile der Verwendung von Reaktionsgefäßen mit ®einem Verhältnis der Höhe zum ,'Durchmesser von mehr als io : i. Bei diesen Versuchen wurde der Rohstoff bei 46o° der spaltenden Hydrierung in Gegenwart eines Katalysators unterworfen, der aus gepulvertem Zinnoxalat bestand (o,z ('/o vom Gewicht des Rohstoffes). Wasserstoff wurde unter einem Druck von 25o Atm. zugeführt, und ,zwar iooo 1 Gas, gemessen bei gewöhnlicher Temperätur -und gewöhnlichem Druck, pro Kilogramm Rohstoff. Verhältnis der Höhe zum Durchmesser 4 : z 12: z 20 : i Ausbeute an Leucht- öl und mittleren - - Ölen - (Fraktionen, die bis 3oo° sieden) i4 % 24 0/0 313 % Durch entsprechende Bemessung der zugeführten Wasserstoffmenge kann bei gleichbleibender Flüssigkeitszufuhr die Beschaffenheit der Produkte beeinflußt werden. Eine Überwachung der Wasserstoffzufuhr und des Wasserstoffverbrauchs während der Reaktion ist durch Bestimmen des Wasserstoffgehaltes des Endgases leicht möglich. In vielen Fällen ist es z. B. zweckmäßig, so zu arbeiten, daß bei Verwendung eines 95 "/o Wasserstoff 'enthaltenden Ausgangsgases das Endgas einen Wasserstoffgehalt von 65 0/" zeigt.The height of the tower should not be less than 5 m, as it has been found that the absolute height of the tower has an important influence on the yield of luminous oil and medium oils. This is probably due to "a vapor phase reaction which occurs in the gas bubbles which rise through the liquid throughout the tower cross-section. The following tests with heavy oils (boiling point above 300 °) obtained by hydrogenation of coal show the advantages of the use of reaction vessels with a ratio of height to 'diameter of more than 10: 1. In these experiments, the raw material was subjected to splitting hydrogenation at 46o ° in the presence of a catalyst consisting of powdered tin oxalate (o, z (' / o of the weight of the raw material) .Hydrogen was supplied under a pressure of 25o atm., namely iooo 1 gas, measured at normal temperature and normal pressure, per kilogram of raw material. Ratio of height to diameter 4: z 12: z 20: i Yield of luminous oil and medium - - Oils - (fractions, which boil up to 3oo °) i4% 24 0/0 313% By appropriately measuring the amount of hydrogen supplied, the properties of the products can be influenced while the supply of liquid remains constant. The hydrogen supply and the hydrogen consumption during the reaction can easily be monitored by determining the hydrogen content of the end gas. In many cases it is e.g. B. expedient to work so that when using a starting gas containing 95 "/ o hydrogen, the end gas shows a hydrogen content of 65 0 /".

Claims

PATENT CLAIM: Process for pressure hydrogenation of tars, crude oils and similar liquid substances in vertical reaction vessels in cocurrent with Hydrogen, characterized in that the liquid in coherent, coherent Form of exposure to hydrogen or hydrogen-containing gases in a long, narrow, vertical tower, the length of which is about 4 times the diameter, is subjected, with the hydrogen and the liquid at the bottom of the tower introduced and the reaction products continuously from the top of the tower subtracted from.