DE557742C - Vorrichtung zur Druckwaermespaltung von Kohlenwasserstoffoelen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Druckwärmespaltung von Kohlenwasserstoffölen Bei der Druckwärmespaltung werden Kohlenwasserstofföle hohen Temperaturen von etwa 45o° C bei hohen Drücken unterworfen. Eine für diesen Vorgang geeignete Vorrichtung hat folgende Aufgaben zu erfüllen: Sie muß gestatten, daß dem Spaltgut große Wärmemengen in kurzer Zeit zugeführt werden, und daß die Spalttemperatur möglichst genau eingehalten werden kann.
• Die Vorwärmung des Spaltgutes geschieht fast allgemein durch Röhrenerhitzer, die von den Feuerungsgasen umspült werden. Sehr verschieden sind jedoch die Ausführungsformen der Beheizungsanlagen für die weitere Erhitzung bis zum Erreichen der Spalttemperatur und während des Spaltvorganges. Direkte Beheizung durch Feuerungsgase macht örtliche Überhitzungen unvermeidlich, die zu Koksansatz, Gefährdung der Apparatur und häufigeren Betriebsunterbrechungen führen. Man hat deshalb vorgeschlagen, die gute Wärmeübertragungs- und Temperaturregulierungsmöglichkeit von Metallbädern auszunutzen und das Spaltgut in feinverteilter Form in einem Metallbad aufsteigen zu lassen und so durch direkte Berührung die denkbar günstigste Wärmeübertragung zu erzielen.
• Die vorliegende Erfindung schafft nun wärmewirtschaftlich fast die gleichen günstigen Verhältnisse wie bei den eben genannten Metallbadverfahren und umgeht deren Schwierigkeiten dadurch, daß keine direkte Berührung zwischen Spaltgut und Schmelze stattfindet.
• Die Apparatur ist so gestaltet, daß das Spaltgefäß in ein Metallbad eingebettet ist; das Metallbad befindet sich in einem drucktragenden Mantelgefäß, und es wird ein vollkommener Druckausgleich zwischen ölführendem Gefäßsystem und Metallbad führendem Mantelgefäß dadurch hergestellt, daß ein Druckausgleichrohr die beiden Gefäßinneren miteinander verbindet, so daß die Wandung des Spaltgefäßes druckentlastet ist und dünn ausgeführt werden kann. Bei einer anderen Ausführungsform der Apparatur wird durch an sich bekannte Vorrichtungen mit Hilfe. eines inerten Gases in dem das Metallbad enthaltenden Mantelgefäß ein gleich hoher Druck wie im Spaltgefäß erzeugt.
• Das inerte Gas wird hierbei zweckmäßig einem Vorratsbehälter I entnommen, in dem ein höherer Druck herrscht, als er jemals im Spaltgefäß auftreten kann. Dieser Vorratsbehälter I steht durch ein Druckrohr, in welchem ein Regulierventil eingebaut ist, mit dem Mantelgefäß in Verbindung. Ein zweites Rohr führt vom Mantelgefäß aus über ein zweites Regulierventil zu einem anderen Vorratsbehälter II, der unter Atmosphärendruck gehalten wird. Die einfachste Betätigung dieser beiden Regulierventile kann von Hand aus erfolgen; so kann im Mantelgefäß durch Erhöhung oder Erniedrigung des Druckes stets der Druck hergestellt werden, der im Spaltgefäß herrscht. Bei weiterer Ausgestaltung dieser Ausführungsform kann die Ventilbetätigung auch selbsttätig auf elektrischem oder mechanischem. Wege erfolgen. Aus dem Vorratsbehälter II fördert eine Verdichterpumpe das inerte Gas wieder in den Vorratsbehälter I zurück.
• Es sind Vorschläge bekannt, die einen Röhrenerhitzer als Spaltgefäß in ein Metallbad einbetten, jedoch sind dabei die Spaltgefäße dickwandig und drucktragend ausgebildet. Diesen Vorschlägen gegenüber liegen die Vorteile des Erfindungsgegenstandes in der weit besseren Wärmeübertragung durch die dünnen Gefäßwände sowie der leichteren Bearbeitung der Spaltgefäße.
• Die Entlastung der Spaltgefäßwandungen ist bereits vorgeschlagen worden. Durch eine Hochdruckflüssigkeit, die gleichzeitig als Wärmeübertrager dient, sollte im Mantelraum ein Gegendruck gegen den Druck im Reaktionsgefäß hergestellt werden. In der neuen Vorrichtung wird, im Gegensatz zu diesem Vorschlag, durch ein Verbindungsrohr ein vollkommener Druckausgleich zwischen dem Spaltgefäß und dem Mantelraum hergestellt. Ferner wird eine Metallschmelze als Wärmeübertrager benutzt, die in der erwähnten vorgeschlagenen Weise nicht ohne weiteres verwendet werden kann, weil sie keine Entlastung der Arbeitsräume bewirken würde.
• Die Beheizung der Metallschmelze kann entweder durch Beheizung des drucktragenden Mantelgefäßes direkt oder in einer besonderen Zone durch einen Röhrenerhitzer. erfolgen. Die Schmelze läuft dann durch das Mantelgefäß und den gesonderten Röhrenerhitzer in einem geschlossenen Kreislauf um.
• Die beiliegende schematische Zeichnung zeigt einen Schnitt durch eine Ausführungsform der neuen Vorrichtung. Die Heißölpumpe a drückt das Spaltgut durch den Vorerhitzer b, der in den Abgasen der Hauptfeuerung k liegt, in ein Spaltgefäß, welches innerhalb des Autoklaven d in eine Metallschmelze eingebettet ist. Dieses Spaltgefäß, beispielsweise ein Röhrenerhitzer, ist dünnwandig, weist eine große Oberfläche auf und ist so angeordnet, daß es leicht auswechselbar ist: Bei e verläßt das Spaltgut das Spaltgefäß und strömt zu dem Teerabscheider f, der noch unter dem gleichen Druck wie das gesamte Gefäßsystem steht; denn erst hinter,. dem Teerabscheider wird der Druck bei g durch ein Ventil entspannt. Die Reaktionsprodukte werden im weiteren Verlauf in an sich bekannter Weise weiterverarbeitet. Auf dem Teerabscheider befindet sich ein Dampfdom, von dem ein Druckausgleichrohr h zu einem auf dem Autoklaven d befindlichen Dampfdom führt. Der Autoklav ist so weit mit einer Metallschmelze angefüllt, daß der Metallbadspiegel im unteren Teil des Dampfdomes steht. Die Metallschmelze wird in dem Röhrenerhitzer i beheizt, sie strömt von hier bei m in den Autoklaven, den sie bei l wieder verläßt. Dieser Kreislauf wird durch Thermosyphonprinzip oder Pumpe bewirkt. Die Umlaufgeschwindigkeit der Metallschmelze ist regulierbar. Das ölführende Spaltgefäß erfüllt den Raum innerhalb der Schmelze möglichst weitgehend, ohne den Kreislauf der Schmelze zu sehr zu erschweren. Die Schmelze durchströmt den Autoklaven von oben nach unten; das Spaltgut wird im Spaltgefäß so geleitet, daß es von c aus zunächst die unteren Teile und dann aufsteigend des darüberliegenden durchströmt, so daß sich Schmelze und Spaltgut im Gegenstrom befinden, wodurch ein günstigerer Wärmeaustausch erzielt wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCiI: Vorrichtung zur Druckwärmespaltung von Kohlenwasserstoffölen, bei welcher das Spaltgefäß dünnwandig ausgeführt und von einem dickwandigen, den Druck tragenden Mantelgefäß umgeben ist und der so entstandene Zwischenraum ein Heizmittel enthält, welches entweder direkt oder durch Umlauf in einem besonderen Heizröhrensystem aufgeheizt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stelle des vom Spaltgut durchströmten Gefäßsystems und das eine Metallschmelze als Heizmittel enthaltende Mantelgefäß durch ein Druckausgleichrohr miteinander verbunden sind oder an sich bekannte Vorrichtungen vorgesehen sind, um mit Hilfe eines inerten Gases in dem Mantelgefäß einen Druck herzustellen, der ebenso hoch ist wie der im Spaltgefäß.