CH397620A

CH397620A - Verfahren und Einrichtung zur Spaltung von Kohlenwasserstoffen und zur Konvertierung des hiebei entstandenen Spaltgases

Info

Publication number: CH397620A
Application number: CH241462A
Authority: CH
Inventors: Fortel Josef; Koza Robert
Original assignee: Industriebedarf Ges Mbh
Priority date: 1961-03-06
Filing date: 1962-02-28
Publication date: 1965-08-31
Also published as: AT233720B

Description


  
 



  Verfahren und Einrichtung zur Spaltung von Kohlenwasserstoffen und zur Konvertierung des hiebei entstandenen Spaltgases
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Spaltung von flüssigen oder gasförmigen Kohlenwasserstoffen und zur Konvertierung des in dem bei der Spaltung entstandenen Gas enthaltenden Kohlenmonoxydes in Kohlendioxyd und Wasserstoff.



   Derartige Verfahren, bei welchen flüssige oder gasförmige Kohlenwasserstoffe in einer Spaltanlage einer   Crackung    unterworfen werden und bei welchen die aus der Spaltanlage kommenden Gase einer Konvertierung zugeführt werden, bei welcher das in diesen Gasen enthaltene Kohlenmonoxyd mittels Wasserdampf in Kohlendioxyd und Wasserstoff umgewandelt wird, sind seit langem bekannt.



   Die Erfindung zielt nun darauf ab, derartige bekannte Verfahren in   wärmewirtschaflicher    Hinsicht zu verbessern und das erfindungsgemässe Verfahren besteht darin, dass zumindest ein Teilstrom des bei der Spaltung entstandenen Gases direkt, ohne vorherige Zwischenkühlung, der Konvertierung zugeführt wird. Durch diese Massnahme wird erreicht, dass die fühlbare Wärme und der unzersetzte Wasserdampf, welche in dem aus dem Spaltungsprozess kommenden Gas enthalten sind, für die Umsetzung des Kohlenmonoxyds zu Wasserstoff und Kohlendioxyd in der Konvertierungsanlage ausgenützt werden können.



   Bei einer Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens kann so vorgegangen werden, dass das restliche, nicht direkt der Konvertierung zugeführte Gas, bevor es der Konvertierung unterworfen wird, einem Wärme austausch zugeführt wird, bei welchem ein Teil des Wärmeinhaltes dieses Gases zur Dampferzeugung ausgenützt wird, wobei der so erzeugte Dampf zur Erhitzung der der Spaltung zuzuführenden Kohlenwasserstoffe verwendet wird und bzw. oder dem der Konvertierung zugeführten Gas beigemischt wird. Auf diese Weise kann ein Teil des Wärmeinhaltes des aus dem Spaltprozess kommenden Gases zur Vorwärmung des in die Spaltanlage einzubringenden Materiales benutzt werden oder es kann der so gewonnene Wasserdampf für die Konvertierung verwendet werden. In beiden Fällen kann in wärmewirtschaftlicher Hinsicht ein wesentlicher Vorteil erreicht werden.

   Das Mengenverhältnis zwischen dem direkt der Konvertierung zugeführten Teilstrom des bei der Spaltung entstandenen Gases und dem restlichen, dem Wärmeaustausch zugeführten Gasstrom kann hiebei regelbar sein. Durch die Regelung dieses Mengenverhältnisses ist es in einfacher Weise möglich, die für die Konvertierung günstigsten Temperaturbedingungen einzuhalten und gleichzeitig das Gesamtverfahren unter äusserst günstigen wirtschaftlichen Bedingungen durchzuführen.



   Es kann auch noch das aus der Konvertierung kommende Gas in bekannter Weise einem Wärmeaustausch unterworfen werden, wobei ein Teil des Wärmeinhaltes dieses Gases zur Dampferzeugung ausgenützt wird und der so erzeugte Dampf zur Erhitzung der der Spaltung zuzuführenden Kohlenwasserstoffe verwendet wird und bzw. oder dem der Konvertierung zugeführten Gas beigemischt wird.



   Es hat sich herausgestellt, dass bei Durchführung des vorliegenden Verfahrens das in der Spaltanlage erzeugte Spaltgas auf einen bestimmten Rest-CO-Gehalt konvertiert werden kann, welcher je nach dem in die Spalt anlage eingesetzten Kohlenwasserstoffmaterial zwischen 8   O/o    und 5   O/o    schwankt, ohne dass hiebei für den Konvertierungsprozess Fremddampf erforderlich wäre und ohne dass hiebei das zu konvertierende Rohgas mittels eines eigenen Wärmeaustauschers auf die für den Konvertierungsprozess erfor  derliche Temperatur vorgewärmt werden müsste.



  Durch das Verfahren wird erreicht, dass sowohl der Spaltprozess als auch der Konvertierungsprozess ohne Fremddampf durchgeführt werden können, weil der bei Durchführung des Verfahrens gewonnene Dampf sowohl für die Aufrechterhaltung des Spaltprozesses als auch für die Aufrechterhaltung der Konvertierung ausreicht.



   Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die Konvertierungsanlage unmittelbar an die Spaltanlage angeschlossen ist.



  Der unmittelbare Anschluss der Konvertierungsanlage an die Spaltanlage ermöglicht die Ausnützung der fühlbaren Wärme und des Wasserdampfgehaltes des die Spaltanlage verlassenden Gases.



   Hiebei kann die Anordnung so getroffen sein, dass neben der direkten Verbindung zwischen Spaltanlage und Konvertierungsanlage noch eine durch einen Dampferzeuger führende Verbindungsleitung vorgesehen ist, wobei in zumindest einer der beiden Verbindungsleitungen Mengenregelorgane vorgesehen sein können.



   Der Konvertierungsanlage kann in bekannter Weise zumindest ein weiterer Dampferzeuger nachgeschaltet sein, durch welchen der Wärmeinhalt des die   Konvertierungs anlage    verlassenden Gases ausgenützt werden kann. Die hiebei gewonnene Wärme und, bzw. oder diejenige Wärme, welche in dem zwischen Spaltanlage und Konvertierungsanlage eingeschalteten Dampferzeuger gewonnen wird, kann einem Wärmeaustauscher zugeführt werden, welcher der Spaltanlage vorgeschaltet ist und welcher zur Vorwärmung der in die Spaltanlage einzubringenden Kohlenwasserstoffe dient. Es kann aber auch der in den Dampferzeugern erzeugte Dampf durch geeignete Leitungen der Konvertierungsanlage zugeführt werden.



   In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles schematisch dargestellt. Mit 1 ist in der Zeichnung eine Spaltanlage bezeichnet. Das diese Spaltanlage 1 durch die Leitung 2 verlassende Rohgas wird in zwei Teilströme geteilt, von welchen einer durch eine Leitung 3, welche mit einem Regelorgan 4 versehen ist, geführt wird, während der zweite Teilstrom durch eine Leitung 5 einem Abhitze kessel 6 zugeführt wird. Auch in der Leitung 5 kann ein Mengenregelorgan (in der Zeichnung nicht dargestellt) vorgesehen sein. Der durch die Leitung 5 in den Abhitzekessel 6 geführte Gas strom gibt im Kessel einen Teil seines Wärmeinhaltes ab und es wird hiedurch Dampf erzeugt.

   Die kleinere Rohgasmenge, welche über die Leitung 3 und das Mengenregelorgan 4 geführt wird, wird mit dem aus dem Abhitzekessel 6 über die Leitung 8 geführten Gasstrom bei 9 vermischt und es strömt der so vereinigte Gasstrom über ein weiteres Mengenregelorgan 10 in einen Kontaktofen 11, in welchem in bekannter Weise die Konvertierung des im Rohspaltgas enthaltenen Kohlenmonoxyds zu Kohlendioxyd und Wasserstoff stattfindet.



   Mit 12 ist eine Dampfleitung bezeichnet, welche bei 9 mit den Leitungen 3 und 8 zusammentrifft und durch welche dem dem Kontaktofen 11 zugeführten Gas Dampf aus einer Dampfsammelleitung 13 zugeführt werden kann. Dieser Dampfstrom ist mittels eines Regelventils 14 regelbar.



   Durch das in der Leitung 3 vorgesehene Regelorgan 4 sowie durch das gegebenenfalls in der Leitung 5 vorgesehene Regelorgan kann das Verhältnis zwischen den beiden Teilströmen des Gases, von welchem einer durch die Leitung 3 und der andere durch die Leitung 5 strömt, so eingestellt werden, dass die Temperatur des Gases vor dem Eintritt in den Kontaktofen 11 auf die für die Umsetzung im Kontaktofen erforderliche Höhe eingestellt werden kann.



  Durch die Dampfleitung 12 wird die für die Umsetzung im Kontaktofen 11 erforderliche Dampfmenge zugeführt.



   Nach Verlassen des Kontaktofens 11 wird das Gas über eine Leitung 15 einem weiteren Abhitzekessel 16 zugeführt, in welchem die im Gas enthaltene fühlbare Wärme wieder zur Dampferzeugung ausgenützt wird. Der im Abhitzekessel 16 erzeugte Dampf, als auch der Dampf aus dem Abhitzekessel 6 werden der Gassammelleitung 13 zugeführt, von welcher aus der Dampf über die Leitung 12 dem Kontaktofen 11 zugeführt wird. Weiters ist noch ein in der Zeichnung nicht dargestellter Anschluss von der Dampfsammelleitung 13 zu einem in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellten Wärmeaustauscher vorgesehen, welcher der Spaltanlage 1 vorgeschaltet ist und welcher zur Vorerhitzung der der Spaltanlage 1 zuzuführenden Kohlenwasserstoffe dient.



     Über    eine Leitung 17 gelangt schliesslich das Gas in einen Kühler und Wäscher 18 und kann von hier aus über eine Leitung 19 direkt einem Gasbehälter zugeführt werden.

Claims

PATENTANSPRUCH I Verfahren zur Spaltung von flüssigen oder gasförmigen Kohlenwasserstoffen und zur Konvertierung des in dem bei der Spaltung entstandenen Gas enthaltenen CO in CO2 und H2, dadurch gekenndes bei der Spaltung entstandenen Gases direkt ohne vorherige Zwischenkühlung der Konvertierung zugeführt wird.

PATENTANSPRUCH I Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, mit einer Spaltanlage und einer dieser nachgeschalteten Konvertierungs anlage, dadurch gekennzeichnet, dass die Konvertierungsanlage unmittelbar an die Spaltanlage angeschlossen ist.

UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das restliche, nicht direkt der Konvertierung zugeführte Gas, bevor es der Konvertierung unterworfen wird, einem Wärmeaustausch zugeführt wird, bei welchem ein Teil des Wärmein haltes dieses Gases zur Dampferzeugung ausgenützt wird.

2. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erzeugte Dampf zur Erhitzung der der Spaltung zuzuführenden Kohlenwasserstoffe verwendet wird.

3. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erzeugte Dampf dem der Konvertierung zugeführten Gas beigemischt wird.

4. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Mengenverhältnis zwischen dem direkt der Konvertierung zugeführten Teilstrom des bei der Spaltung entstandenen Gases und dem restlichen, dem Wärme austausch zugeführten Gasstrom regelbar ist.

5. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass auch das aus der Konvertierung kommende Gas einem Wärmeaustausch unterworfen wird, wobei ein Teil des Wärmeinhaltes dieses Gases zur Dampferzeugung ausgenützt wird.

6. Verfahren nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erzeugte Dampf zur Erhitzung der der Spaltung zuzuführenden Kohlenwasserstoffe verwendet wird.

7. Verfahren nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erzeugte Dampf dem der Konvertierung zugeführten Gas beigemischt wird.

8. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass neben der direkten Verbindung zwischen Spaltanlage und Konvertierungsanlage zwischen diesen beiden Anlagen noch eine durch einen Dampferzeuger (Abhitzekessel) führende Verbindungsleitung vorgesehen ist.

9. Einrichtung nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einer der beiden Verbindungsleitungen Mengenregelorgane vorgesehen sind.

10. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Konvertierungsanlage zumindest ein weiterer Dampferzeuger (Abhitzekessel) nachgeschaltet ist.

11. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampferzeuger (Abhitzekessel) mit einem der Spaltanlage vorgeschalteten, zur Vorwärmung der in die Spaltanlage einzubringenden Kohlenwasserstoffe dienenden Wärmeaustauscher verbunden ist.

12. Einrichtung nach Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass vom Dampferzeuger Dampfleitungen zur Konvertierungsanlage führen.