DD203067A5

DD203067A5 - Verfahren und vorrichtung zum dampfcracken von schweren kohlenwasserstoffen

Info

Publication number: DD203067A5
Application number: DD82242850A
Authority: DD
Inventors: Ikuyoshi Kochi; Itsuo Morita; Tadayoshi Tomita; Takayuki Sakamoto; Toshio Yamaguchi
Original assignee: Toyo Engineering Corp
Priority date: 1981-08-29
Filing date: 1982-08-27
Publication date: 1983-10-12
Also published as: GB2105362A; IT8223011A1; IT1153179B; JPS5837086A; IN157304B; FR2512049A1; PL238062A1; GB2105362B; IT8223011A0; RO89083A; CS235962B2

Abstract

Beschrieben werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Dampfcracken von schweren Kohlenwasserstoffen, bei denen eine Kombination aus einer ersten und einer zweiten aufeinanderfolgenden Dampfcrackzone verwendet wird, wobei die erste Dampfcrackzone einen hohen Waermestrom von 10 000 bis 70 000 kcal/m&exp2!h der Reaktionsmischung, die aus schweren Kohlenwasserstoffen und Dampf besteht, zufuehrt und die zweite Dampfcrackzone einen kleineren Waermestrom von 1500 bis 10 000 kcal/m&exp2!h der Mischung zufuehrt. Durch die Erfindung wird Ablagerung von Kohlenstoff auf der Innenseite eines rohrfoermigen Reaktors vermieden.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Dampfcracken von schweren Kohlenwasserstoffen.

Anwendungsgebiet der Erfindung.

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zum Dampfcracken von schweren Kohlenwasserstoffen, um Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und niedrige Kohlenwasserstoffe zu erzeugen, und sie bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Als Ausgangsmaterialien für die schweren Kohlenwasserstoffe können bei der vorliegenden Erfindung Schweröle (einschließlich all der drei Qualitäten, die von den Japanischen Industriestandards vorgeschrieben sind, d.h. Schweröle A, B und C), Rückstände aus Vakuumdestillation,

Teer, Pech und dergleichen verwendet werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen.

Als ein herkömmliches Verfahren zum Erzeugen von Gasen aus Schweröl ist ein Verfahren bekannt, wie es in der Japanischen Patentoffenleguhgsschrift No. 101 804/1979 beschrieben ist. In diesem bekannten Verfahren wird eine Mischung aus Schweröl und Dampf durch eine thermische Crackzone geschickt, die einen extern beheizten Hochtemperaturraum umfaßt, um so das Schweröl zu verdampfen und zu verflüchtigen. Das so verdampfte und verflüchtigte Schweröl wird durch eine katalysatorhaltige Reformierungszone strömen Gelassen, damit es in eine gasförmige Mischung, die Wasserstoff als ihren Hauptbestandteil enthält, umgewandelt wird. Bei diesem Verfahren sollen eine geeignete Zerstäubung oder Vernebelung des Schwerölausgangsmaterials und das Vorsehen einer thermischen Crackzone das Problem lösen, das früher verursacht wurde, wenn feine flüssige Tropfen des Schweröls kontinuierlich mit der katalytischen Schicht in Kontakt gebracht wurden, daß sich nämlich Kohlenstoff auf der Oberfläche der katalytischen Schicht niederschlug, wodurch die katalytische Schicht verstopft wurde.

Kohlenstoff kann jedoch noch immer im Verlauf des Erhitzens des Schweröls auf seine Reformierungstemperatur abgelagert werden, wie es in der Japanischen Patentoffenlegungsschrift Mo. 154303/1980 beschrieben ist. Somit verursacht das oben beschriebene bekannte Verfahren nach der Japanischen Patentoffenlegungsschrift No. 101804/1979 das Haftenbleiben von Kohlenstoff an der inneren Wandung der thermischen Crackzone.. insbesondere wenn das zerstäubte Schweröl die innere Wandung der thermischen Crackzone bei einer relativ niedrigen Temperatur berührt. Diese Koh-

lenstoffablagerung kann daher langzeitigen Betrieb behindern.

Es ist demzufolge erwünscht, das Haftenbleiben von Kohlenstoff in der thermischen Crackzone zu verhindern, um einen stationären Betrieb des in der Japanischen Patentoff enlegungsschrift No. 101804/1979 beschriebenen Verfahrens über eine lange Zeitdauer aufrecht zu erhalten.

Cracköfen sind bisher verwendet worden, um Naphtha dem thermischen Cracken zu unterwerfen, um dadurch Äthylen zu erzeugen. Ein typisches Beispiel für solch einen Cracköfen umfaßt, wie es in der Japanischen Patentveröffentlichung No. 7388/1976 gezeigt ist, vertikale Reaktorrohre, die in einem Heizofen so aufgehängt sind, daß Naphtha dem thermischen Cracken unterworfen werden kann, während es durch die Reaktorrohre strömt. Wenn solch ein Cracköfen dazu verwendet wird, Schweröl dem thermischen Cracken zu unterwerfen, werden die inneren Wandungen der einzelnen Reaktorrohre mit Kohlenstoff bedeckt werden, die darauf haften bleiben, als Folge des Crackens der schweren Kohlenwasserstoffe, wodurch ein glatter gleichmäßiger Durchgang des Gases durch das Reaktorrohr behindert wird und ein Anstieg der Temperatur des Reaktorrohrs verursacht wird, was zu einer verkürzten Lebensdauer des Reaktorrohres führt. Darüber hinaus kann solch ein herkömmlicher Cracköfen, da das thermische Cracken von schweren Kohlenwasserstoffen höhere Temperaturen als diejenigen, die für das thermische Cracken von Naphtha verwendet werden, erfordert, nicht dazu verwendet werden, um schwere Kohlenwasserstoffe dem thermischen Cracken zu unterwerfen, um ein wasserstoffreiches Gas oder Äthylen zu erhalten.

Andererseits wird in der vorstehend ernannten Japanischen Patentoffenlegungsschrift No. 101804/1979 vorgeschlagen, ein Gas, das hauptsächlich aus Wasserstoff besteht, durch thermisches Cracken von schweren Kohlenwasserstoffen zu erzeugen. Eine Vorrichtung, die bei der praktischen Durchführung des oben angegebenen Verfahrens verwendet wird, umfaßt einen Zerstäuber, thermische Crackvorrichtungen und einen Reaktor. In diesem Verfahren ist es jedoch schwierig, das Haftenbleiben von Kohlenstoff an der inneren Wandung der thermischen Crackvorrichtung zu vermeiden, und daher ist es nicht möglich, einen langzeitigen Einsatz der Materialien zu erreichen, die die thermische Crackeinrichtung bilden, wenn der Zerstäuber und die thermische Crackeinrichtung in einer herkömmlichen Weise angeordnet werden. Darüber hinaus'erfordert diese Vorrichtung bestimmte Zusatzeinrichtungen, die auf den Reaktor folgen.

Ziel der Erfinduno.

Ein Ziel dieser Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, bei dem praktisch das Haftenbleiben von Kohlenstoff an der inneren Wandung eines Reaktors vermieden wird, wenn schwere Kohlenwasserstoffe von außen erhitzt werden, ohne daß sie mit irgendeinem Katalysator in Kontakt gebracht werden, um diese schweren Kohlenwasserstoffe durch Dampf zu cracken.

Es ist auch Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum thermischen Cracken von schweren Kohlenwasserstoffen zu schaffen, die das Problem, daß Kohlenstoff an den inneren Wandungen der rohrförmigen Reaktoren haften bleibt, nicht aufweist und bei der sich selten thermische Schäden an e'en rohrförmiaen Reaktoren einstellen.

Darlegung des Wesens der Erfindung.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird ein Beschikkungsstrom, der aus einer Mischung aus schweren Kohlenwasserstoffen und Dampf besteht, nacheinander durch rohrförmige Reaktoren in einer ersten Dampfcrackzone, in der ein großer Wärmefluß angewendet wird, und dann durch rohrförmige Reaktoren in einer zweiten Dampfcrackzone, in der ein kleiner Wärmestrom angewendet wird, geleitet. Der große Wärmestrom, der durch die innere Wand jedes einzelnen rohrförmigen Reaktors in der ersten Dampfcrackzone auf die Mischung aus schweren Kohlenwasserstoffen und Dampf in dem Reaktor übertragen wird, liegt im Bereich

2 von 10.000 bis 70.000 kcal/m.h, vorzugsweise 40.000 bis

2 70.000 kcal/m h. Der kleine Wärir.estrom durch die Innenwand jedes rohrförmigen Reaktors in der zweiten Dampfcrackzone liegt im Bereich von 1.500 bis 10.000 kcal/m h. In jeder Erampf crackzone beträgt die Strömungsgeschwindigkeit des Beschickungsstromes 4 bis 100 m/sek. Die Verweilzeit des zugeführten Stromes beträgt 0,05 bis 3 Sekunden in der ersten Dampfcrackzone und 0,1 bis 6 Sekunden in der zweiten Dampfcrackzone. Die entstehenden Dampfcrackprodukte liegen bei 800° bis 1.000⁰C am Auslaß der ersten Dampfcrackzone und bei 850 bis 1.100°C am Auslaß der zweiten Dampfcrackzone. Während die schweren Kohlenwasserstoffe durch diese Dampfcrackzonen hindurchströmen, werden sie dem Dampferacken unterworfen und werden in eine gasförmige Mischung umgewandelt, die im wesentlichen aus Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und gesättigten und ungesättigten niedrigen Kohlenwasserstoffen besteht.

Beim Dampferacken von schweren Kohlenwasserstoffen ist es insbesondere wichtig, die Temperatur der schweren Kohlenwasserstoffe schnell auf die gewünschte Dampfcracktemperatur anzuheben. Zu diesem Zweck ist es notwendig, das Erhitzen der Ausgangsmischuna von schweren Kohlenwasser-

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Stoffen und Dampf durch Zuführung eines großen Wärmestroms durchzuführen. Es ist gleichzeitig wünschenswert, die Temperatur der schweren Kohlenwasserstoffe und Dampf so hoch wie möglich zu erhöhen. Daher ist es wünschenswert, die schweren Kohlenwasserstoffe auf eine Temperatur von 4 5O°C oder weniger, insbesondere 300° bis 45O°C, vor dem Zuführen der schweren Kohlenwasserstoffe in die erste Dampfcrackzone vorzuerhitzen. Darüber hinaus wird es bevorzugt, Dampf anzuwenden, der auf eine Temperatur von 600° bis 1.000°C, vorzugsweise 800° bis 95O⁰C-,- überhitzt ist, bevor er in die erste Dampfcrackzone eingeführt wird. Das Verhältnis der Anzahl Mole des Beschickungsdampfes zu den Kohlenstoffatomen in dem schweren Kohlenwasserstoff-Zuführungsmaterial, d.h. das Dampf-/Kohlenstoff-(S/C)-Verhältnis ist vorzugsweise 2:1 oder höher, insbesondere 3:1 bis 6:1. Der Dampf kann wahlweise Sauerstoff, Wasserstoff und/oder Kohlendioxid eingemischt enthalten.

Die schweren Kohlenwasserstoffe, die der ersten Dampfcrackzone zugeführt werden, die extern so erhitzt wird, daß ein großer Wärmestrom von 10.000 bis 70.000 kcal/m h, vorzugsweise 40.000 bis 70.000 kcal/m h, entsteht, werden dann gezwungen, zusammen mit .dem Dampf durch die erste Dampfcrackzone mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 4 bis 100 m/sek, vorzugsweise 30 bis 80 m/sek, und mit einer Verweilzeit von 0,05 bis 3 Sekunden, vorzugsweise 0,05 bis 1 Sekunden, zu strömen. Die entstehende Mischung erreicht eine Temperatur von 800° bis 1.000°C, vorzugsweise 850° bis 95O°C, am Auslaß der ersten Dampfcrackzcne mit dem großen Wärmestrom. Der Einlaßdruck der ersten Dampfcrack-

2 zone ist vorzugsweise 5 bis 40 kg/cm Überdruck (d.h.

etwa β bis 41 kg/cm absolut), irisbesondere zu bevorzugen 10 bis 30 kg/cm Überdruck (d.h. etwa 11 bis 31 kg/cm absolut") . Der innere Durchmesser jedes rohrförmigen Reaktors in der ersten Dampfcrackzone beträgt verzugsweise

— 7 — 30 bis 200 mm, insbesondere 50 bis 100 mm.

Wenn irgendeiner der Parameter des Wärmestromes, der Strömungsgeschwindigkeit und der Verweilzeit Werte erreichen sollte, die außerhalb der vorstehend angegebenen Bereiche für die erste Dampfcrackzone mit dem großen Wärmestrom liegen, kann die Erhitzung des schweren Kohlenwasserstoff-Ausgangsmaterials und des Dampfes nicht, richtig durchgeführt werden, wodurch Ablagerung von Kohlenstoff verursacht wird oder die Temperatur der ersten Dampfcrackzone bis zu einem übermäßigen Niveau erhöht werden kann, was zu dem Problem der Beschädigung der rohrförmigen Reaktoren führt;

Wenn die Mischung aus den schweren Kohlenwasserstoffen und Dampf durch die erste. Dampfcrackzone mit dem großen Wärmestrom strömt, durchläuft sie in einer kurzen Zeitdauer den Kohlenstoffablagerungstemperaturbereich (400° bis 500 C) und erreicht dann die gewünschte höhere Temperatur. Im Verlauf des oben angegebenen Erhitzungsschrittes wird ein Teil des schweren Kohlenwasserstoffbeschikkungsmaterials dem thermischen Cracken unterworfen und die Bildung einer kleinen Menge Kohlenstoff kann beobachtet werden. Der so erzeugte Kohlenstoff wird jedoch durch den Strom mit der hohen Geschwindigkeit weggeführt, ohne daß er an.der inneren Wandung der einzelnen rohrförmigen Reaktoren der ersten Dampfcrackzone haften bleibt.

Die entstehende gasförmige Mischung von der ersten Dampfcrackzone mit dem großen Wärmestrom wird dann gezwungen, in die zweite Dampfcrackzone mit dem kleinen Wärmestrom einzutreten, in der die Dehydrierung von niederen Kohlenwasserstoffen in der Gasförmigen Mischung und die Umwandlung der so dehydrierten niedrigen Kohlenwasserstoffe in Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid durch Dampf

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fertiggestellt wird. Es ist daher ausreichend, der zweiten Dampfcrackzone mit dem kleinen Warmestron eine Wärmemenge zuzuführen, die gleich oder etwas größer als diejenige ist, die erforderlich ist, um die verschiedenen endothermen Reaktionen fertigzustellen, die dort ablaufen. Der der zweiten Dampfcrackzone zugeführte Wärmestrom kann in

dem Bereich von 1.500 bis 10.000 kcal/m h liegen und beträgt vorzugsweise 5.000 bis 10.000 kcal/m h. Die Strömungsgeschwindigkeit der gasförmigen Mischung in der zweiten Dampfcrackzone kann 4 bis 100 m/sek, vorzugsweise 30 bis 80 m/sek, sein und die Verweilzeit kann 0,1 bis 6 Sekunden, vorzugsweise 0,1 bis 2 Sekunden, betragen. Der bevorzugte innere Durchmesser der einzelnen rohrförmigen Reaktoren in der zweiten Dampfcrackzone beträgt 30 bis 200 mm, insbesondere 50 bis 100 mm. Die Temperatur des Gases am Auslaß der zweiten Dampfcrackzone kann 850 bis 1.100°C, vorzugsweise 900° bis 1.000°C,. sein.

Wenn einer der Parameter für den Warmestrom, die Strömungsgeschwindigkeit und die Verweilzeit für die zweite Dampfcrackzone mit einem kleinen Wärmestrom Werte erreichen sollte, die außerhalb der oben angegebenen Bereiche liegen, kann die thermische Crackreaktion nicht in zufriedenstellendem Ausmaß fortschreiten, oder die Temperatur kann auf einen übermäßig hohen Wert angehoben werden, wodurch die Festigkeit der rohrförmigen Reaktoren abnimmt.

Jede der beiden Dampfcrackzonen mit dem großen Wärmestrom bzw. mit dem kleinen Wärmestrom, kann aufgebaut werden, indem die Anordnung oder die Kapazität der jeweiligen Verbrennungsheizeinrichtungen, d.h. der entsprechenden Heizbrenner für die jeweiligen rohrförmigen Reaktoren, eingestellt wird, um den Wärmestrom in den rohrförmigen-Reaktoren zu ändern. Wenn solch eine Einstellung des Wärmestromes nur durch Ändern der Anordnungen der Heizbrenner

erreicht wird, ist es notwendig, mehr Heizbrenner"für die rohrförmigen Reaktoren an den Stellen, die der ersten Dampfcrackzone mit großem Wärmestrom entsprechen, und weniger Keizbrenner an Stellen, die der zweiten Dampfcrackzone mit kleinem Wärmestrom entsprechen, vorzusehen. Eine Vorrichtung gemäß dieser Erfindung, die noch im einzelnen beschrieben wird, kann vorteilhafter Weise verwendet werden, um die erforderliche Einstellung des Wärmestromes zu gewährleisten.

Ausführungsbeispiel.

Die Erfindung wird durch ein Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.

Die Zeichnung zeigt einen schematischen vertikalen Querschnitt einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Verwendung beim Dampferacken von schweren Kohlenwasserstoffen umfaßt einen kastenartigen ersten Heizofen; eine Gruppe von Rohren, die sich vertikal nach unten in den ersten Heizofen durch eine obere Wandung desselben erstrecken; einen Mischer, der am oberen Ende der einzelnen Rohre vorgesehen ist und so ausgelegt ist, daß er eine Mischung aus schweren Kohlenwasserstoffen und Dampf in sein zugeordnetes Rohr einführt, wobei die schweren Kohlenwasserstoffe in einem bestimmten Verhältnis von einem Sammelrohr für schwere Kohlenwasserstoffe zugeführt werden und der Dampf von einem Dampfsammeirohr zugeführt wird und sich die einzelnen Rohre durch den ersten Heizofen wenigstens einmal vertikal nach unten, dann in einer umgekehrten Richtung vertikal nach oben so erstrecken, daß sie dem Strom innerhalb der Rohre gestatten, eine vorherbestimmte Verweilzeit in dem ersten Heiz-

ofen zu verbleiben; eine oder mehrere Verbrennungsheizeinrichtungen, die an einer Seitenwand und/oder Bodenwand des ersten Heizofens angeordnet und so ausgelegt sind, daß sie durch Strahlen die einzelnen Ströme in den Rohren auf Temperaturen innerhalb des Temperaturbereiches von 800 bis 1.000 C mit einem Wärmestrom im Bereich von

2 10.OCO bis 70.000 kcal/m h auf der inneren Wandung der einzelnen Rohre erhitzen; wobei sich jedes der Rohre dann durch einen zweiten Heizofen wenigstens einmal vertikal nach unten und dann in einer umgekehrten Richtung

prstrsckt vertikal nach oben so/ caB der'Strom innerhalb der Rohre eine vorherbestimmte Verweilzeit in dem zweiten Heizofen verbringt; eine oder mehrere zweite Verbrennungsheizeinrichtungen, die an einer Seitenwand und/oder einer Bodenwand des zweiten Heizofens angeordnet und so ausgeleert sind, daß sie durch Strahlung die Ströme in den Rohren auf Temperaturen innerhalb des Temperaturbereiches von 850° bis 1.1GO⁰C mit einem Wärmestrom im Bereich von 1.500 bis 10.000 kcal/m~h erhitzen; und jedes Rohr erstreckt sich weiter durch die obere Wanduna oder die Bodenwanäuna des zweiten Heizofens an einer Stelle außerhalb des zweiten Heizofens, an welcher Stelle jedes Rohr mit einem Auslaßsammelrchr verbunden ist, in dem all die Ströme aus den Rohren von all den Rohren zusammencrefaßt werden.

Nach einer Ausführungsform der Erfinduna, wie-sie in der Zeichnung dargestellt ist, sind eine erste Strahlungsheizzone .⁷I mit großem Wärmestrom in Form eines-kastenartigen Heizofens und eine zweite Strahluncsheizzone B mit einem kleinen Wärmestrom, die auch ein kastenartiger Heizofen ist, so angeordnet, daß ihre oberen Abschnitte miteinander in Verbindung stehen. Die beiden Heizzonen A und B werden von einer Säule 10 getracen, deren äußeres mit feuerfesten Wänden 9 bedeckt ist. Über der ersten Heizzone A mit dem qroßen Wänr;estrom ist ein Einlaßsamirelrohr 2 für schweres

Kohlenwasserstoff-Zuführungsmaterial vorgesehen. Das Einlaßsammelrohr 2 ist über eine Vielzahl von Zuführungseinlaßleitungen 14 mit den oberen Enden einer Vielzahl von rohrförmigen Reaktoren 5- in Form kontinuierlicher länglicher Rohre, die aus wärmebeständigem metallischem Material hergestellt sind, verbunden. In der Zeichnung ist nur ein rohrförmiger Reaktor 5 dargestellt, aber es ist selbstverständlich, daß eine Vielzahl derartiger Reaktoren, die parallel zueinander angeordnet sind, innerhalb der ersten Heizzone A angeordnet sein können. Ein Dampfeinlaßsammelrohr 1 ist an einer Stelle parallel zu dem Einlaßsammelrohr 2 für das schwere Kohlenwasserstoff-Beschickungsmaterial vorgesehen. Das Dampfeinlaßsammelrohr 1 ist über eine Vielzahl von Dampfeinlaßleitungen 15 mit den oberen Enden der rohrförmigen Reaktoren 5 verbunden. Jeder rohrförmige Reaktor 5 ist an seinem oberen Ende mit einem Mischer 16 versehen, z.B. mit einem Injektionsmischer, der so ausgelegt ist, daß er das schwere Kohlenwasserstoff-Beschickungsmaterial und Dampf zusammenmischt und die so erzeugte Mischung nach unten in die einzelnen rohrförmigen· Reaktoren 5 einspritzt. Der Mischer 16 dient dazu, einen gemischten Strom aus dem schweren Kohlenwasserstoff-Beschickungsmaterial und Dampf zu bilden, die beide von der Einlaßleitung 14 für das schwere Kohlenwasserstoff-Beschickungsmaterial bzw.der Dampfeinlaßleitung 15 zugeführt werdender Mischer 16 kann von irgendeinem geeigneten Typ sein, so lange er nur in der La.ge ist, einen gemischten Strom aus schweren. Kohlenwasserstoffen und Dampf zu bilden. Es ist auch möglich, einen Zerstäuber vorzusehen, der eine dünne Schicht Dampf um den vorstehend genannten gemischten Strom bildet.

Die rohrförmigen Reaktoren 5 sind durch ein Federgehänge oder Federlager 13 aufgehängt. Das Einlaßsammelrohr 2 für das schwere Kohlenwasserstoff-Beschickungsmaterial und das

Dampfeinlaßsammelrohr 1 sind über der oberen Wandung der ersten Heizzone A mit großem Wärmestrom aufgehängt. Jeder rohrförmige Reaktor 5 besitzt einen ersten Schenkel, der sich in der ersten Heizzone A vertikal nach unten erstreckt, und er ist an dem unteren Teil der Heiz zone A in umgekehrter Richtung zu einer U-Form umgebogen und besitzt einen zweiten Schenkel, der sich in dieser ersten Heizzone senkrecht nach oben erstreckt. Das obere Ende des zweiten Schenkels des rohrförmigen Reaktors erstreckt sich von dem oberen Teil der Heizzone A in den oberen Teil der zweiten Heizzone B mit kleinem Wärmestrom. Die erste Heizzone A ist mit seitlichen Wandbrennern 4 und Bodenbrennern 8 versehen.

In der Heizzone B mit kleinem Wärmestrom sind rohrförmige Reaktoren 5' in vertikaler Richtung angeordnet, von denen jeder einzelne einstückig mit einem der entsprechenden rohrförmigen Reaktoren 5 verbunden ist. Jeder rohrförmige Reaktor 5', besitzt, wie es in der'Zeichnung dargestellt ist, zwei U-förmige Abschnitte, die in Reihe geschaltet sind und seitwärts voneinander versetzt sind. Jeder U-förmige Abschnitt.besteht aus einem sich vertikal nach unten erstreckenden Schenkel, einem sich vertikal nach oben erstreckenden Schenkel und einem U-förmigen Abschnitt, der die unteren Enden dieser Schenkel verbindet. Das Ablaßende der einzelnen rohrförmigen Reaktoren 5' erstreckt sich nach oben bis zu einem Punkt oberhalb der zweiten Heizzone B, und an diesem Punkt steht es mit einem Auslaßsammelrohr 11 für die so erzeugten Gase in Verbindung. Die rohrförmicren Reaktoren 5' und das· Auslaßsammeirohr 11 sind jeweils durch Federgehänge oder Federlager 12', 12 aufgehängt. Da die einzelnen rohrförmigen Reaktoren 5 und 5' von oberhalb der Heizzonen A und B aufg-ehängt sind, wird jede thermische Expansion der rohrförmigen Reaktoren 5, 5' nach unten entspannt und es wird sich keine thermi-

sehe Beanspruchung in den rohrförmigen Reaktoren 5, 5' ausbilden.

Heizungsbodenbrenner 8' sind in der Keizzone B mit kleinem Wärmestrom vorgesehen. Beobachtungsfenster 3,6, 3' und 6' sind auf den Seitenwänden der Heizzonen A und B ausgebildet, um so die Beobachtung des Inneren der öfen zu aestatten. Ein Brückenabschnitt C ist oberhalb des oberen Endes der Säule 10 vorgesehen und steht mit den oberen Enden der Heizzohe A mit großem Wärmestrom und der zweiten Heizzone 3 mit kleinem Wärmestrom zum. Zwecke der Aufsammlung der in den Eeizzonen A und B erzeugten Verbrennungsgase in Verbindung. Der Brückenabschnitt C besitzt einen Schornstein, der sich von seinem mittleren Bereich nach oben erstreckt. Der Schornstein enthält einen Konvektionsheizabschnitt 17, in dem Abhitzerückgewinnungseinrichtungen, z.B. ein Vorerhitzer 18, vorgesehen sind. Einstiegsöffnungen oder Mannlöcher 7 und 7' gestatten, daß Betriebsoder Wartungspersonen in das Innere der Vorrichtung einsteigen, wenn der'Heizbetrieb aufgehört hat.

Wenn schwere Kohlenwasserstoffe dem Dampferacken in der vorstehend beschriebenen Vorrichtung unterworfen werden, wird das aus schweren Kohlenwasserstoffen bestehende Beschickungsmaterial von dem Einlaßsammeirohr 2 zugeführt, strömt dann durch die .Einlaßleitungen 14 zu den Mischern 16. Dampf wird von dem Dampfeinlaßsammelrohr 1 zugeführt, strömt dann durch die Dampfeinlaßleitungen 15 zu den Mischern 16. In den Mischern 16 wird das schwere Kohlenwasserstoff-Beschickungsmaterial mit dem Dampf gemischt und durch diesen verdünnt, und die Mischung wird dann in die rohrförmicren Reaktoren 5 einaespritzt. Die Heizzone A rr.it großem Wärmestrom, in der sich die rohrförmigen Reaktoren 5 befinden, wird auf einer erhöhten Temperatur mittels der Brenner 4, 8 gehalten. Die Mischung aus den schweren Kohlenwasserstoffen' und Dampf wird schnell auf

800° bis 1.000°C erhitzt und wird dem Dampferacken durch den großen Wärmestrom in den einzelnen rohrförmigen Reaktoren 5 unterworfen. Dann tritt die entstehende Mischung aus jedem einzelnen rohrförmigen Reaktor 5 in den entsprechenden rohrförmigen Reaktor 5¹ in der Heizzone B mit kleinem Wärmestrom ein, wo sie einem weiteren Dampfcracken unterworfen wird und gleichzeitig weiter auf 850° bis 1.100⁰C erhitzt wird. Das Dampferacken der Mischung wird am letzten Abschnitt jeweils der rohrförmigen Reaktoren 5' beendet und die entstehenden Gase strömen in das Auslaufsammelrohr 11, von wo sie zu nachfolgenden Behandlungseinrichtungen strömen gelassen werden.

Da die Temperatur des gemischten Beschickungsstromes in der ersten Heizzone A mit großem Wärmestrom niedrig ist, ist es notwendig, eine große Wärmemenge zu dem Inneren der Eeizzone A zuzuführen, so daß die sich innerhalb der Rohre befindliche Beschickungsmischung mit einem großen Wärmestrom durch den entsprechenden rohrförmigen Reaktor 5 versorgt werden kann. Andererseits ist es notwendig, den Wärmestrom, der der durch die einzelnen rohrförmigen Reaktoren 5' strömenden Mischung zugeführt werden soll, kleiner zu machen, um die rohrförmigen Reaktoren 5' in der Heizzone B mit kleinerem Wärmestrom zu schützen. Es ist deshalb notwendig, die Menge der in das Innere der Heizzone B zugeführten Wärme kleiner zu machen und, anstatt eine kleinere Wärmemenge zuzuführen, die Gesamtlänge der einzelnen rohrförmigen Reaktoren 5' länger als die gesamte Länge -jeweils eines rohrförmigen Reaktors 5 in der Heizzone A zu machen, so daß die Verweilzeit der zugeführten Mischung in der Heizzone B verlängert werden kann. Verbrennungsgase, die an den oberen Enden der Heizzonen A und B abgelassen werden, treten in den Konvektionsheizabschnitt 17 ein und werden, nachdem aus ihnen Wärme rückgewonnen worden ist, als Abgas außerhalb der

- 15 Apparatur abgelassen.

Wie es durch die Anordnung der Rohre 5' in der Zeichnung dargestellt ist, kann die Vorrichtung nach der Erfindung in einer Doppelanordnung mit zwei Dampfcrackvorrichtungen, wie sie oben beschrieben wurden, ausgelegt werden, wobei sie spiegelartig aufgebaut ist, so daß eine gemeinsame, vergrößerte doppelte Heizzone B verwendet wird und die rohrförmigen Reaktoren 5' jeder Vorrichtung mit eineir gemeinsamen Auslaßsammeirohr 11 verbunden werden können.

Die dampfgecrackte Mischung, die gemäß dieser Erfindung erhalten wird, enthält Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, gesättigte niedrige Kohlenwasserstoffe wie Methan und ungesättigte niedrige Kohlenwasserstoffe wie Äthylen, Propylen und Butadien. Um ein Gas zu erhalten, das hauptsächlich aus Wasserstoff besteht, ist es notwendig, derartige Kohlenwasserstoffe in Wasserstoff und Kohlenmonoxid umzuwandeln, indem die dampfgecrackte Mischung mit einem Katalysator in Kontakt gebracht wird, der hauptsächlich aus einem Oxid von einem Erdalkalimetall wie Kalziumoxid und Aluminiumoxid hergestellt ist, aber im. wesentlichen frei von Verunreinigungen wie Siliziumoxid ist. Es muß nicht extra erwähnt werden, daß eine Vielzahl bekannter Verfahren, die von diesem einen verschieden sind, angewendet werden kann, um eine derartige dampfgecrackte Mischung in ein Gas umzuwandeln, das hauptsächlich aus Wasserstoff besteht.

Da es die vorliegende Erfindung ermöglicht, die Temperatur einer Mischung aus schweren Kohlenwasserstoffen und Dampf auf eine gewünschte Dampfcracktemperatur schnell anzuheben, ist die Verweilzeit der Mischung in dem Temperaturbereich für Kohlenstoffablagerung sehr kurz und die Ablagerung von Kohlenstoff kann somit minimalisiert wer-

den, wodurch erfolgreich die Ablagerung von Kohlenstoff in den rohrförmigen Reaktoren vermieden wird.

In einer Vorrichtung gemäß dieser Erfindung wird eine Mischung aus schweren Kohlenwasserstoffen und Dampf einem großen Wärmestrom unterworfen und wird schnell innerhalb der rohrförmigen Reaktoren in der ersten Heizzone mit großem' Wärmestrom erhitzt. Auf diese Weise können die inneren Wandungen der rohrförmigen Reaktoren frei von Kohlenstoff ablagerung gehalten v/erden, die sonst während des Crackens von schweren Kohlenwasserstoffen auftreten würde. Das Cracken von schweren Kohlenwasserstoffen wird weiter fortgesetzt, wenn die oben beschriebene Mischung durch die rohrförmigen Reaktoren in der zweiten Heizzone mit kleinem Wärmestrom hindurchströmt, wobei ein gecracktes Gas mit einer gewünschten Zusammensetzung erhalten wird. Da die rohrförmigen Reaktoren einem relativ kleinen Wärmestrom in der zweiten Heizzone mit kleinem Wärmestrom ausgesetzt sind, ist die Beschädigung der rohrförmigen Reaktoren aufgrund' hoher Temperaturen äußerst gering trotz der hohen Temperatur des zugeführten Gases, das durch die rohrförmigen Reaktoren hindurchstrcmt. Dementsprechend .kann die Lebensdauer der rohrförmigen Reaktoren merklich verlängert werden. Die-Vorrichtung gemäß dieser Erfindung erzielt einen äußerst hohen Gesamtwärmewirkungsgrad, da Verbrennungsgase, die in den beiden Heizzonen erzeugt v/erden, in dem Konvektionsheizabschnitt gesammelt werden und ihr Wärmeinhalt dort rückgewonnen werden kann.

Die vorliegende Erfindung wird nun in näheren Einzelheiten in den folgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen be-

-17- L¹*? L U & U I

Beispiele Beispiele 1 bis 4

Haarnadelförmige (U-förmige) rohrförmige Reaktoren mit vorherbestimmtem inneren Durchmesser und Länge wurden, wie es in der beigefügten Zeichnung dargestellt ist, in einer Heizzone A mit großem Wärmefluß und einer Heizzone B mit kleinem Wärmefluß eines Heizofens so angeordnet, daß eine Dampfcrackzone mit großem Wärmefluß und eine andere Dampfcrackzohe mit kleinem Wärmefluß gebildet wurden.

Schwere Kohlenwasserstoffe wurden zusammen mit überhitztem Dampf mit einer vorherbestimmten Temperatur in die rohrförmigen Reaktoren in der Dampfcrackzone mit großem Wärmestrom einer Dampfcrackapparatur eingeführt, die so aufgebaut war, wie es in der Zeichnung dargestellt ist und beschrieben wurde.

Nach einem kontinuierlichen Betrieb über 100 Stunden wurde die Reaktionsapparatur dann zur Sichtinspektion des Inneren der rohrförmigen Reaktoren auseinander genommen, um die Menge des Kohlenstoffs zu bestimmen, die daran haftete

Die Versuchsbedingungen und die Inspektionsergebnisse sind jeweils in den Tabellen 1 und 2 angegeben.

Tabelle 1 Beispiel No.

Dampfcrackzone A mit großem Wärmestrom:

Rohrförmige Reaktoren, innerer Durchmesser (mm)

Rohrförmige Reaktoren, Länge (m)

Wärmestrom (kcal/m h)

S trömungsgeschwindigkeit (m/sek)

Auslaßtemperatur (⁰C) 70

22

70

22

5000 45000 68000

47 33 50

890 890

70

22

15000

Dampfcrackzone B mit kleinem Wärmestrom:

Rohrförmige Reaktoren, innerer Durchmesser (mm)

Rohrförmige Reaktoren, Länge (m)

Wärmestrom (kcal/m h)

Strömungsgeschwindigkeit (m/sek)

70

44

70

44

5600 8400 2 52 38 55

Auslaßtemperatur .( C) 940

940

9

Tabelle 1 (Fortsetzung)

Beispiel No.

Schwerer Kohlenwasser- Schwer- Schwer- Schwer- Schwerstoff-Beschickungsmateöl C öl C öl C öl C rial

Menge des zugeführten schweren Kohlenwasserstoff -Beschickungsmaterials (kg/h)

350

Temperatur des zugeführ-' ten Schweröl-Beschickunasmaterials (⁰C)

2 50

350

370

350

110

350

Menge des zugeführten 2.2 40 1570 2350 700 Dampfes (kg/h)

Temperatur des züge- . 900 900 900 900 führten Dampfes (⁰C)

R'eaktionsdruck (kg/cm² 18 18 -18 18 Überdruck)

Tabelle Beispiel No.

3.

Vorhandensein von Kohlenstoff, der in den rohrförmigen Reaktoren haftet: "

Dampfcrackzone A mit großem Wärmestrom

Dampfcrackzone B mit kleinem Wärmestrom

keiner keiner keiner keiner

24285

Tabelle 2 (Fortsetzung)

Beispiel-No.

Zusammensetzung des Gases am Auslaß der Dampfcrackzone B mit kleinem Wärmestrom:

H₉ (Vol.%)	)	(Vol.%)	43,6	46,8	41 ,4	5	1,0
CO (Vol.%)	)	13,5	15,3	13,0	1	5,7
CO₉ (Vol.%)	)	9,4	12,9	8,5	1	4,0
C₂H₄ (Vol.%	23,2	20,6	24,6	1	6,4
C₃H₆ (Vol.%	4,5	1,9	5,0		1,2
CH₄ (Vol.%	3,5	0,8	3,8		0,5
Andere Gase	.2,3	1,7	3,7		1,2

Vergleichsbeispiele 1 bis 4

Die Verfahren der Beispiele 1 bis 4 wurden unter Versuchsbedingungen wiederholt, die außerhalb der Bereiche der vorliegenden Erfindung lagen. Mach kontinuierlichem Betrieb über 2 4 Stunden wurde das Innere der einzelnen rohrförmigen Reaktoren durch Beobachtung untersucht, um die Menge Kohlenstoff zu bestimmen, die auf dem Inneren der rohrförmigen Reaktoren haftete. Die Betriebsbedingungen und experimentellen Ergebnisse sind in den Tabellen 3 und 4 jeweils zusammengestellt.

- 21 Tabelle 3

Vergleichsbeispiel-No.

Dampfcrackzone A mit aroßem Wärmestrom:

Rohrförmige Reaktoren, innerer Durchmesser (mm)

Rohrförmige Reaktoren, Länge (m)

Wärmestrom (kcal/m h)

Strömungsgeschwindigkeit (m/sek)

Auslaßtemperatur (⁰C) 70

22

70

22

70

22

90000 5000 100000 33 3,3 120

1070

900

770

Dampfcrackzone B mit kleinem Wärmestrom:

Rohrförmige Reaktoren, innerer Durchmesser (mm) 70

70

Rohrförmige Reaktoren, Länge (m)	44	44	44	44
Wärmestrom (kcal/m h)	8C00	8000	1000	12000
Strömungsgeschwindig keit (m/sek)	52	38	3,6	130
Auslaßtemperatur (⁰C)	800	1 130	960	830

242

Tabelle 3 (Fortsetzung)

Vergleichsbeispiel No.

Schwere Kohlenwasserstoffe-Beschickungsmaterial Schwer- Schwer- Schwer-Schwercl C öl C öl C öl C

Menge des zugeführten schweren Kohlenwasserstoff-Beschickungsmaterials (kg/h)

Temperatur des zugeführten Schweröl-Beschikkungsmaterials (⁰C)

Menge des zugeführten Dampfes (kg/h)

Temperatur des zugeführten Dampfes (⁰C)

2 Reaktionsdruck (kg/cm Überdruck)

350

3 50

35 900

350

2240

900

350 350

157 5720

900

18

900

18

Tabelle 4

Vergleichsbeispiel No

Vorhandensein von Kohlenstoff, der in den rohrförmigen Reaktoren haftete:

Dampfcrackzone A mit gro- Haft- Haft- Haft- Haftßem Wärmestrom belag belag belag belag

Dampfcrackzone B mit klei- Haft- Haft- Haft- Haftnem Wärmestrom belaq belag belacr belag

Tabelle 4 (Fortsetzuna)

Vergleichsbeispiel-No.

Zusammensetzung des Gases air. Auslaß der Dampfcrackzone B mit kleinem Wärmestrom:

H₂ (Vol.%) CO (Vol.%)

CO₂ (Vol.%) C₂II₄ (Vol.%) C₁H₆ (Vol.%) CH₄ (Vol.%) Andere Gase (Vol.%)

2 2,0	56,0	54,0	27,0
4,1	12,6	12,7	6,5
1,5	14,3	13,0	5,1
28,0	14,1	16,4	25,2
26,0	1,0	1 ,5	24 ,6
10,0	0,5	0,7	6,5
8,4	1,5	1,7	5,1

Claims

242

Erfindungsanspruch

Verfahren zum Dampferacken von schweren Kohlenwasserstoffen, um ein wasserstoffhaltiges Gas zu bilden, dadurch gekennzeichnet, daß ein schweres Kohlenwasserstoff-Beschickungsmaterial zusammen mit Dampf durch einen oder mehrere katalysatorfreie(n)'rohrförmige(n) erste(n) Reaktor(en) in einer ersten Dampfcrackzone mit einem hohen Wärmestrom im Bereich von 10.000 bis 70.000 kcal/irTh auf der Innenwand dieses rohrförmigen Reaktors mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 4 bis 100 m/sek und einer Verweilzeit innerhalb dieses ersten rohrförmigen Reaktors von 0,05 bis 3 Sekunden strömen gelassen wird, um so das schwere Kohlenwasserstoff-Beschickungsmaterial und Dampf schnell auf eine Temperatur im Bereich von 800° bis 1000°C zu erhitzen; und dann die von dieser ersten Dampfcrackzone abgelassene gasförmige Mischung durch einen oder mehrere katalysatorfreie(n) rohrförmige (n) zweite(n) Reaktor(en) in einer zweiten Dampfcrackzone mit einem kleinen Wärmestrom im

2 Bereich von 1500 bis 10000 kcal/m h mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 4 bis 100 m/sek und einer Verweilzeit innerhalb dieses zweiten rohrförmigen Reaktors von 0,1 bis 6 Sekunden strömen gelassen wird, um so die Temperatur der gasförmigen Mischung und des Dampfes auf eine Temperatur im Bereich von 350° bis 1100°C zu erhöhen, um dadurch die schweren Kohlenwasserstoffe dem Dampf-

cracken zu unterwerfen und das kohlenwasserstoffhaltige Gas zu erzeugen.

Verfahren nach Punkt 1 , dadurch gekennzeichnet , daß der hohe Wärme-

strom im Bereich von 40.000 bis 70.000 kcal/m h liegt, die schweren Kohlenwasserstoffe und Dampf durch den ersten rohrförmigen Reaktor mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 30 bis 80 m/sek und einer Verweilzeit innerhalb dieses ersten rohrförmigen Reaktors von 0,05 bis 1 Sekunde strömen und die schweren Kohlenwasserstoffe und Dampf dabei auf eine Temperatur im Bereich von 850° bis 950 G erhitzt werden; und daß der kleine Wärme-

2 strom im Bereich von 5000 bis 10000 kcal/m h liegt, die gasförmige Mischung durch den zweiten rohrförmigen Reaktor mit einer Strömungsgeschwindigkeit von.30 bis 80 m/sek und einer Verweilzeit innerhalb dieses zweiten rohrförmigen Reaktors von 0,1 bis 2 Sekunden strömt und daß die gasförmige Mischung dadurch auf eine Temperatur im Bereich von 900° bis 1000°C erhitzt wird.

Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet , daß das schwere Kohlenwasserstoff-Beschickungsmaterial und Dampf bei einem Druck von 5 bis 40 kcr/cm Überdruck (etwa

2
6 bis 41 kg/cm absolut) an den Einlassen der ersten rohrförmiaen Reaktoren eingespritzt werden und daß diese ersten rohrförmigen Reaktoren jeweils längliche kontinuierliche metallische Rohre mit einem inneren Durchmesser im Bereich von 30 bis 200 mm sind.

Verfahren nach Punkt 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Druck 10 bis

2 2

30 kg/cm Überdruck (etwa 11 bis 31 kg/cm absolut) ist und daß der innere Durchmesser im Bereich von 50 bis 100 mm liegt.

5. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet , daß'das Verhältnis der Mole Dampf zu den Kohlenstoffatomen in dem schweren Kohlenwasserstoff-Beschickungsmaterial im Bereich von 3:1 bis 6:1 liecrt.
6. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet , daß das schwere Kohlenwasserstoff-Beschickungsmaterial aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Schweröl, Rückstand aus Vakuumdestillation, Teer und Pech besteht.
7. Verfahren nach Punkt 6 , dadurch -gekennzeichnet , daß das Schweröl Schweröl C ist.
8. Verfahren nach Punkt 1. , dadurch gekennzeichnet , daß das wasserstoffhaltige Gas im wesentlichen aus Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, gesättigten niedrigen Kohlenwasserstoffen und ungesättigten niedrigen Kohlenwasserstoffen besteht.
9. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet , daß das schv/ere Koh- · lenwasserstoff-Beschickungsmaterial und Dampf so erhitzt werden, daß sie den Temperaturbereich von 400 bis 500°C schnell durchlaufen, wenn das schwere Kohlenwasserstoff-Beschickunasmaterial

242

und Dampf in der ersten Dampfcrackzone-erhitzt werden, um dadurch die Ablagerung von Kohlenstoff auf der Innenwand des ersten rohrförmiaen Reaktors zu minimalisieren.
10. Vorrichtuna zum Einsatz beim Dampferacken von schweren Kohlenwasserstoffen, gekennzeichnet durch einen ersten Heizofen; eine Vielzahl von Rohren, die sich vertikal nach unten in diesen ersten Heizofen durch eine obere Wand desselben hindurch erstrecken; mehrere Mischer (16), die an den oberen Enden jeweils dieser Rohre (5) vorgesehen sind, wobei diese Mischer so ausgelegt sind, daß sie jeweils ihrem entsprechenden Rohr eine Mischung zuführen, die schweres Kohlenwasserstoff-Beschickungsmaterial und Dampf umfaßt, wobei schwere Kohlenwasserstoffe den Mischern (16) in einem bestimmten Verhältnis von einem SammeIrohr (2) für schweres Kohlenwasserstoff-Beschickungsmaterial zugeführt werden und Dampf diesen Mischern (16) von einem Dampfsammeirohr (1) zuge.fuh.rt wird, und sich die einzelnen Rohre (5) wenigstens einmal durch diesen ersten Heizofen in vertikaler Richtung nach unten und dann in umgekehrter Richtung vertikal nach oben erstrecken, um so der Strömung in den Rohren jeweils in einem Rohr eine vorherbestimmte Verweilzeit beim Strömen durch den ersten Heizofen zu gewähren; einen oder mehrere Verbrennungsheizeinrichtungen oder Brenner (4,8), die auf dem Inneren des ersten Heizofens, ausgenommen auf dessen oberer Wand, angeordnet und so ausgelegt sind, daß sie strahlend jeweils die Ströme in den Rohren auf eine Temperatur im Bereich von 800 bis 1000°C mit einem Wärmestrom im Bereich von

242

2
10.000 bis 70.000 kcal/m h auf der Innenwand eines jeden Rohres (5) erhitzen; einen zweiten Heizofen, durch den sich dann die einzelnen Rohre (5¹) wenigstens einmal in vertikaler Richtung nach unten und dann in umgekehrter Richtung vertikal nach oben erstrecken, um so zu gestatten, daß der Strom in den Rohren jeweils eine vorherbestimmte Verweilzeit beim Durchlaufen des zweiten Heizofens verweilt; einen oder mehrere zweite Verbrennungsheizeinrichtungen . oder Brenner (8')., die auf dem Inneren des zweiten Heizofens angeordnet und so ausgelegt sind, daß sie jeweils den Strom in den Rohren strahlend auf eine Temperatur in dem Bereich von

850 bis 1100°C mit einem Wärmestrom im Bereich

2,
von 1500 bis 10000 kcal/m ji erhitzen, wobei sich jedes dieser Rohre (5¹) weiter durch eine obere Wand des zweiten Heizofens zu Stellen außerhalb dieses zweiten Heizofens erstreckt; und ein Auslaßsammelrohr (11), mit dem die Rohre (5') jeweils an den besagten Stellen so verbunden sind, daß all diese Ströme innerhalb der Rohre zusammengeführt werden.
11. Vorrichtung nach Punkt 10, dadurch gekennzeichnet , daß sie weiterhin einen Brückenabschnitt (C) umfaßt, der mit den ersten und zweiten Heizöfen bzw. Strahlungsheizzonen (A, B) derart in Verbindung steht , daß.sich die Rohre an dem Ende jedes ihrer sich vertikal nach oben

erstreckenden Abschnitte ——— in dem ersten

Heizofen dann seitlich durch diesen Brückenabschnitt (C) in den zweiten Heizofen erstrecken, wo sie

mit den obersten Enden jeweils der sich vertikal nach unten erstreckenden Abschnitte der Roh-

242

re (5¹) in dem zweiten Heizofen in Verbindung stehen.
12. Vorrichtung nach Punkt 11, dadurch ge. kennzeichnet , daß der Brückenabschnitt (C) einen im wesentlichen kastenartigen Aufbau aufweist und Öffnungen an sich gecenüberliegenden unteren Seiten besitzt, wobei diese Öffnungen jeweils Verbindung mit dem ersten und zweiten Heizofen gestattet, und daß er Einrichtungen zur Rückgewinnung von Abwärme aus Verbrennungsgas , das durch die ersten und zweiten Verbrennungsheizeinrichtungen erzeugt wird, aufweist, die oberhalb dieser Öffnungen angeordnet sind.
13. Vorrichtung nach Punkt 10, dadurch gekennzeichnet , daß sie mehrere Federgehänge oder Federlager (12, 13) aufweist, von

. denen die Rohre (5, 5') hänaend so getragen werden, daß thermische Expansion der Rohre nur nach unten auftritt.
14. Vorrichtung nach Punkt 10 oder Punkt 12 ,dadurch Gekennzeichnet, daß sich jedes Rohr (5^!) zweimal vertikal nach unten und dann vertikal nach oben in dem zweiten Heizofen erstreckt, um zwei parallele, U-formiere Rohrabschnitte darin zu bilden, die durch einen sich seitlich erstreckenden Rohrabschnitt miteinander verbunden sind, der mit dem obersten Ende des sich vertikal nach eben erstreckenden Abschnitts der ersten der U-förmicen Abschnitte und dem obersten Ende des sich vertikal nach unten erstreckenden Abschnitts des zweiten dieser U-föriniaen Abschnitte in Verbinduna steht.

24285
15. Vorrichtung nach Punkt 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Rohre (5, 5') jeweils längliche, kontinuierliche, wärmebeständige metallische Rohre umfassen, die jeweils einen inneren Durchmesser im ßereich von 30 bis 200 mm aufweisen.
16. Vorrichtung nach Punkt 15, dadurch gekennzeichnet , daß der innere Durchmesser im Bereich von 50 bis 100 mm liegt.
17. Vorrichtung zum Dampferacken von schweren Kohlenwasserstoffen, dadurch gekennzeichnet , daß sie ein Paar der Vorrichtungen, wie sie in Punkt 10 beansprucht sind, umfaßt, die einen einzigen, gemeinsamen vergrößerten zweiten Heizofen besitzen und in einer spiegelbildlichen Anordnung so angeordnet sind, daß die Rohre jeder dieser Vorrichtungen mit einem einzigen gemeinsamen Auslaßsammeirohr verbunden sind.
18. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Verweilzeit in dem zweiten rohrförmigen Reaktor näherungsweise zweimal so lange wie die Verweilzeit in dem ersten rohrförmigen Reaktor ist, der Wärmestrom in dem ersten rohrförmigen Reaktor 4 bis 14 Mal größer als der Wärmestrom im zweiten rohrförmigen Reaktor ist und die Temperatur des wasserstoffhaltigen Gases, das von der zweiten Dampfcrackzone abgelassen wird, 50 bis 100 C höher als die Temperatur der gasförmigen Mischung ist, die von der ersten Dampfcrackzone ausgelassen wird.

Hierzu 1 SsHs Zeichnungen