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Verfahren zur thermischen Behandlung von Kohlenwasserstoffen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermischen Behandlung von Kohlenwasserstoffverbindungen und insbesondere zur Herstellung ungesättigter Kohlenwasserstoffe, hievon im besonderen Azetylen und/oder Äthylen oder andere Olefine.
Es ist bekannt, dass ungesättigte Kohlenwasserstoffe dadurch hergestellt werden können, dass höher gesättigte Kohlenwasserstoffe in heissen Gasen der Pyrolyse unterworfen werden, Gase die von der Verbrennung gasförmiger oder flüssiger Brennstoffe in Sauerstoff oder einem andern die Verbrennung unterhaltenden Gas herrühren, wobei diese heissen Gase vorzugsweise keinen freien Sauerstoff enthalten.
Die Öfen, die zur Durchführung dieser Verfahren verwendet werden, umfassen im wesentlichen : eine Verbrennungskammer, in welcher der Brennstoff und der Sauerstoff, einzeln zugeführt, beim Austritt aus einem Brenner miteinander unter Flammenbildung gemischt werden ; eine Pyrolysekammer, welche in unmittelbarer Verbindung mit der Verbrennungskammer steht, wobei der der Pyrolyse zu unterwerfende Kohlenwasserstoff an der Trennstelle zwischen diesen beiden Kammern in die heissen Gase, die aus der Verbrennungskammer austreten, eingeblasen wird und schliesslich eine Vorrichtung zum Abschrecken, d. h. zur plötzlichen Abkühlung der Pyrolysegase.
Das Prinzip dieser Verfahrensweise ist darin gelegen, den der Pyrolyse zu unterwerfenden Kohlenwasserstoff in einer praktisch keinen freien Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre sehr rasch auf eine entsprechend erhöhte Temperatur zu bringen. Demgemäss handelt es sich also darum, innerhalb der Verbrennungskammer auf möglichst kleinem Bereich hohe Temperaturen zu erhalten unter Bedingungen, welche adiabatischen Verhältnissen so nahe wie möglich kommen, und Gase mit sehr hohen Temperaturen und die praktisch keinen freien Sauerstoff enthalten, zu bilden, in welche dann der der Pyrolyse zu unterwerfende Kohlenwasserstoff eingespritzt wird.
Die Anmelderin hat in ihrem österreichischen Patent Nr. 200127 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Konzentration der Energie der Verbrennungsflammen in einer Verbrennungskammer unter praktisch adiabatischen Verhältnissen und bei kleinem Volumen geschützt. Dort werden Sauerstoff und Brennstoff, voneinander getrennt, mit hoher Geschwindigkeit mit im wesentlichen gleichen Bewegungsgrössen und in Richtungen, die miteinander einen Winkel von etwa 90 0 einschliessen, eingespritzt. Hiezu dienen Öffnungen von geringem Durchmesser, die auf konzentrischen Kreisen liegen ; wobei jeder Öffnung zur Zuführung von Sauerstoff, in derselben Ebene liegend, eine Öffnung zur Zufuhr von Brenngas entspricht. Auf diese Weise entsteht eine Serie von Elementarbrennern, deren jeder die Mischung in wirksamer Weise ausführt.
Die von diesen Brennern ausgehenden, sehr kurzen Flammen bilden zusammen einen ununterbrochenen Ring sehr kurzer und in Richtung der Achse der Verbrennungskammer gerichteter Flammen.
Durch diese Konzentration der Energie, die durch die Flammen erzeugt wird, die praktisch adiabatischen Verhältnisse und das geringe Volumen erzielt man eine weitgehende Herabsetzung der Wärmeverluste, jedoch wird die Innenwand der Verbrennungskammer einer sehr starken Wärmestrahlung ausgesetzt. Man kann die Wand durch eine Schicht von Wasserdampf schützen, welche als Schleier zwischen ihr und den Flammen wirkt.
Gemäss der Erfindung werden nun zwei Hüllen aus Wasserdampf gebildet, welche symmetrisch zu beiden Seiten des Flammenringes angeordnet sind, wobei diese beiden Hüllen entgegengesetzte Bewegungsrichtungen haben und sich derart vereinigen, dass die Flammenkrone vollständig eingehüllt wird. Zu diesem Zweck wird der Wasserdampf durch zwei konzentrische Spalten eingeblasen, zwischen denen sich-konzentrisch hiezu-die Eintrittsöffnungen für den Sauerstoff und den Brennstoff befinden. Die Eintrittsrichtungen sind hiebei einander entgegengesetzt und bilden miteinander einen Winkel von mehr als 50 , jedoch höchstens 120 , vorzugsweise aber von 70 bis 100 .
Diese Anordnung bietet eine Anzahl von Vorteilen vom Standpunkt der Ausbeute und der Wirtschaftlichkeit der Pyrolyse.
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Tatsächlich wirken die Dampfhüllen wie ein sehr wirksamer Schirm gegen die Strahlung, welcher gestattet, die Wärmeverluste stark herabzusetzen. Weiters umgeben sie die Flammenkrone vollständig und begrenzen dadurch eine Verbrennungszone von sehr geringem Volumen, so dass die Verbrennungsenergie stark konzentriert wird. Anderseits bildet sich nach der ersten, sehr rasch vor sich gehenden Phase der Verbrennung des Brennstoffes im praktisch reinen Sauerstoff mit sehr hoher Geschwindigkeit ein inniges Gemisch aus dem Wasserdampf und den sehr heissen Verbrennungsgasen, wodurch eine vollständige Verbrennung unter praktisch völligem Verschwinden des Sauerstoffes durch die Einstellung des Reaktionsgleichgewichtes infolge der Anwesenheit des Wasserdampfes erreicht wird.
Als Folge davon bildet sich in äusserst kurzer Zeit ein homogenes Gemisch aus Wasserdampf und Verbrennungsgasen, welches praktisch keinen freien Sauerstoff mehr enthält und praktisch frei ist von unverbrannten Bestandteilen, falls Brennstoff und Sauerstoff od. dgl. in stöchiometrischem Verhältnis zugeführt worden sind. Innerhalb dieses Gemisches ist die Temperatur gleichmässig und sehr hoch, was den bei der Pyrolyse erwünschten Verhältnissen bestens entspricht.
Es ist schon vorgeschlagen worden, ein Hilfsgas, insbesondere Wasserdampf, in die Verbrennungsgase (Abgase) einzuführen, bevor noch der der Pyrolyse zu unterwerfende Kohlenwasserstoff eingespritzt wird, wobei die Verbrennungsabgase Wasserstoff, aber keinen Sauerstoff enthielten. Zweck dieser Hilfsgaszuführung war es, grösstenteils den Sauerstoff und die durch die Dissoziation von Bestandteilen der Verbrennungsgase entstandenen Sauerstoff enthaltenden Radikale während des anschliessenden Krackens in der Verbrennungskammer wieder zu verbinden.
Beim Verfahren gemäss der Erfindung ist aber die Verbrennungszone, die durch die Wasserdampfhüllen begrenzt ist, von so kleinem Volumen, dass sich vor der Vermischung mit dem Wasserdampf lediglich die anfängliche Verbrennungsphase ausbilden kann. Im Zuge dieser Anfangsphase, die insbesondere bei Verwendung von Brennstoff und praktisch reinem Sauerstoff sehr rasch durchlaufen wird, vermag die erreichte Temperatur nur eine unbedeutende Menge von freien Radikalen zu erzeugen. Nach dieser Anfangsphase vermischen sich die an der Reaktion beteiligten Stoffe sofort und in völlig homogener Weise mit dem Wasserdampf. Das Vorhandensein des Wasserdampfes in der Schlussphase der Verbrennung führt zu einer Vervollständigung der Reaktion bis zum Verschwinden praktisch des ganzen freien Sauerstoffes.
Falls zur Verbrennung die stöchiometrisch erforderlichen Mengen von Brennstoff und Sauerstoff zugeführt werden, verbleibt überhaupt kein freier Sauerstoff in den Verbrennungsgasen zurück, ebensowenig wie unverbrannter Brenn- Stoff, wodurch die anschliessenden Verfahrensschritte des Abscheidens und Konzentrierens der ungesättigten Kohlenwasserstoffe, die durch die Pyrolyse entstanden sind, wesentlich erleichtert und die Oxydation der der Pyrolyse zu unterwerfenden Kohlenwasserstoffe auf ein Mindestmass verringert wird.
Es ist anderseits festgestellt worden, dass die Zuführung von Wasserdampf als Beimischung zum Brennstoff und/oder zum Sauerstoff nicht die gleichen Vorteile hervorbringt wie die getrennte Einführung des Wasserdampfes in Form einer die Flammenkrone umgebenden Schicht.
Damit sich die Reaktion der Verbrennung innerhalb einer Zone von sehr kleinem Volumen, d. h. mit einer sehr hohen Geschwindigkeit abspielt, ist es notwendig, dass zumindest die Anfangsphase der Verbrennung mit praktisch reinen Stoffen vor sich geht. Die Verdünnung der Reaktionspartner durch den Wasserdampf verursacht eine Verringerung der Reaktionsgeschwindigkeit, was wieder zu einer Erhöhung des Volumens der Verbrennungszone führt und als Folge davon zu einer geringeren Konzentration der Wärme.
Das Wesen und die Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich klarer an Hand der Beschreibung eines Ofens zur Durchführung der Pyrolyse von Kohlenwasserstoffen, wie sie schematisch und nur als Beispiel in der Fig. 1 gezeigt ist.
Die Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen zylindrischen Ofen zur Erzeugung von ungesättigten Kohlenwasserstoffen durch Einführen des der Pyrolyse zu unterziehenden Kohlenwasser- stoffes in heisse Gase.
Dieser Ofen umfasst in seinen wesentlichen Teilen den Verteiler 1, die Verbrennungskammer 2 und die Pyrolysekammer 3. Er wird vervollständigt durch die Leitungen 4, 5 und 6 zur Zuführung von Brenngas, Sauerstoff bzw. dem der Pyrolyse zu unterwerfenden Kohlenwasserstoff und durch eine Einrichtung zur plötzlichen Abkühlung der Pyrolysegase, welche Vorrichtung aus einem Kranz von Zerstäubern 7 zum Einspritzen kalten Wassers gebildet ist.
Der Verteiler 1 besitzt an seiner der Verbrennungskammer zugewendeten Seite eine umlaufende Nut 8 von trapezförmigem Querschnitt, deren Achse mit der Längsachse des Ofens zusammenfällt. An den geneigten Seitenwänden dieser Nut 8 münden die konzentrischen Ringleitungen 9 und 10, deren Achsen im rechten Winkel zu den Seitenwänden der Nut stehen.
Die Ringleitungen 9 und 10 sind mit den Leitungen 4 bzw. 5 zur Zuführung von Brenngas bzw. Sauerstoff verbunden. Die Seitenwände der Ringnut sind symmetrisch unter einem Winkel von jeweils 45 zur Längsachse geneigt und besitzen die gleiche Anzahl von Löchern, : welche symmetrisch angeordnet sind und die Verbrennungskammer 2 mit den Ringleitungen 9 bzw. 10 verbinden.
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Der Durchmesser dieser Löcher ist so gewählt, dass 1. die Austrittsgeschwindigkeit der beiden Medien verhältnismässig hoch ist, etwa in der Grössenordnung von 100 bis 200 m/sec, und 2. die Bewegungsgrössen der beiden Medien, die durch einander gegenüberliegende Löcher austreten, im wesentlichen gleich sind.
Der Verteiler 1 ist des weiteren mit einem Raum 11 versehen, welcher als innerer Verteiler für den Wasserdampf wirkt und mit der Dampfzuleitung 12 verbunden ist. Durch den umlaufenden Schlitz 13 steht der Raum 11 in Verbindung mit der Verbrennungskammer 2. Der Schlitz 13 ist gegenüber der Längsachse des Ofens unter einem Winkel von 35 bis 500 geneigt. Am Rande des Verteilers ist ein zweiter umlaufender Schlitz 14 vorgesehen, welcher ebenfalls unter einem Winkel von 35 bis 500 geneigt ist und zur Einführung von Wasserdampf dient, der als Umhüllung den Flammenring von aussen her umgeben soll.
Da diese umlaufenden Schlitze unter Winkeln von 35 bis 500 geneigt sind, bilden die Wasserdampfstrahlen, die aus ihnen austreten, zwei Hüllen, die sich unter einem Winkel von etwa 70 bis 100 treffen. Die umlaufende Vereinigungslinie dieser Hüllen und die Vereinigungspunkte der an der Verbrennung beteiligten Stoffe liegen auf einem gedachten Zylinder, dessen Achse mit der Längsachse des Pyrolyseofens zusammenfällt. Die Grösse der Schlitze (ihre Breiten) für die Dampfzufuhr ist so gewählt, dass die Bewegungsgrössen der beiden Dampfstrahlen praktisch gleich sind.
Durch die Leitungen 4 und 5 und durch die konzentrischen Ringleitungen 9 und 10 werden, vorgeheizt oder nicht, Wasserstoff oder ein an Wasserstoff reiches Gas und Sauerstoff in die Verbrennungskammer 2 eingespritzt. Diese gasförmigen Medien, die mit hoher Geschwindigkeit und mit, im wesentlichen gleichen Bewegungsgrössen austreten, treffen mit entgegengesetzten Richtungen, die miteinander einen Winkel von etwa 900 bilden, aufeinander, wodurch sich örtlich eine sofortige und innige Vermischung und das Entstehen kurzer Flammen, die im wesentlichen parallel zur Längsachse der Verbrennungskammer stehen, ergibt.
Der Wasserdampf, der durch die Leitung 12 zugeführt worden ist, geht durch den Hohlraum 11 des Verteilers 1 hindurch und schützt damit diesen vor Überhitzung. Der Dampf tritt sodann durch den umlaufenden Schlitz 13 in die Verbrennungskammer 2 aus. Ebenso wird der Dampf, der durch die Leitung 15 kommt, nach dem Hindurchgang durch den umlaufenden Schlitz 14 in die Verbrennungskammer 2 geführt. Die beiden Dampfhüllen treffen sich unter einem Winkel von etwa 70 bis 1000 und umgeben den Flammenring vollständig, wodurch eine Verbrennungszone umgrenzt wird, in der nur die erste Phase der Verbrennung des gewählten Brennstoffes vor sich gehen kann. Die Dampfhüllen bilden eine Abschirmung gegen die Wärmestrahlung und schützen die Wände der Verbrennungskammer 2 gegen die Wirkungen der strahlenden Wärme.
Am Ende der ersten Verbrennungsphase vereinigen sich die Dampfhüllen und die durch die Verbrennung entstandenen Gase sehr rasch und in homogener Weise ; letzteres sowohl vom Standpunkt des Wärmeausgleichs als auch der Zusammensetzung aus.
In der Verbrennungszone von sehr geringem Volumen, die durch die Dampfhüllen begrenzt ist, reagieren der Brennstoff und der Sauerstoff miteinander, jedoch geht nur die erste Verbrennungsphase vor sich, u. zw. unter Bildung eines Minimums von freien Radikalen. Nach diesem Anfangsstadium geht die Vermischung der Produkte dieser Verbrennung mit dem Wasserdampf und sodann die Endphase der Verbrennung, d. i. die Vollendung der Reaktion, vor sich, in deren Lauf praktisch der ganze freie Sauerstoff verbraucht und der Brennstoff zur Gänze verbrannt wird.
Am Ausgang der Verbrennungskammer 2 geht das Gemisch aus dem einhüllenden Wasserdampf und den Verbrennungsgasen in die Pyrolysekammer 3 über. Durch die Ringleitung 6 wird der der Pyrolyse zu unterwerfende Kohlenwasserstoff eingeführt und zersetzt sich infolge der Wirkung der hohen Temperaturen, wobei sich insbesondere Azetylen und Äthylen ergeben.
Die Pyrolysegase werden sodann plötzlich abgekühlt, indem kaltes Wasser durch den Kranz von Zerstäubern 7 in Richtung quer zur Längsachse eingespritzt wird.
Beispiel : Der Ofen, wie er in der Fig. 1 gezeigt wird, wurde für die gleichzeitige Erzeugung von Azetylen und Äthylen verwendet.
Die Produktion betrug 1922 kg pro Tag bzw.
4282 kg pro Tag.
Die Verbrennungskammer 2 ist durch den Verteiler 1 aus feuerfestem Stahl und durch die Seitenwand aus feuerfesten Steinen begrenzt.
Die Wand der Pyrolysekammer 3 besteht aus Stahl. Die Wände der beiden Kammern sind von aussen her durch fliessendes kaltes Wasser gekühlt. Die Verbrennungskammer hat einen Innendurchmesser von 140 mm und eine Höhe von 168 mm. Der Verteiler 1 besitzt eine umlaufende Nut 8, deren Seitenwände unter je 450 geneigt sind. Diese Nut weist 24 Löcher von je 7 mm Durchmesser auf, die auf einem Kreis von 104 mm Durchmesser liegen, und 24 Löcher von 4, 5 mm Durchmesser, die auf einem Kreis von 66 mm Durchmesser angeordnet sind.
Weiters besitzt der Verteiler 1 zwei umlaufende Schlitze 13 und 14, deren einer einen Durchmesser von 52 mm (gemessen an der unteren Fläche des Verteilers) und eine Breite von 5, 5 mm hat und unter 370 gegenüber der Seitenwand des Ofens geneigt ist ;
der andere hat einen Durchmesser von 116 mm und eine Breite von 3 mm und ist unter 37'gegenüber der Achse des Ofens geneigt.
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Koksofengas der folgenden Zusammensetzung
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<tb>
<tb> Wasserstoff <SEP> 59, <SEP> 8 <SEP> Vol.-% <SEP>
<tb> Methan <SEP> 26, <SEP> 8 <SEP> Vol.-% <SEP>
<tb> C2- <SEP> Kohlenwasserstoffe... <SEP> 2, <SEP> 1 <SEP> Vol. <SEP> -% <SEP>
<tb> Kohlenoxyd <SEP> 5, <SEP> 8 <SEP> Vol.-% <SEP>
<tb> Sauerstoff <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP> Vol.-% <SEP>
<tb> Stickstoff <SEP> 3, <SEP> 4 <SEP> Vol.-% <SEP>
<tb> Kohlensäureanhydrid.... <SEP> 1, <SEP> 9 <SEP> Vol.-% <SEP>
<tb>
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die Leitung 4 und über den Kranz 9 zugeführt, um in die Verbrennungskammer 2 zu gelangen.
Durch die Leitung 5 und den Kranz 10 wurde
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brennungskammer eingeführt.
Beim Eintritt in die Verbrennungskammer durchdringen sich die beiden Medien, die unter einem Winkel von 900 aufeinandertreffen, entflammen sich sehr rasch und ergeben einen Kranz von Flammen, die sich parallel zur Achse der Verbrennungskammer 2 erstrecken. Dieser Flammenkranz wird durch einen Schirm aus
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dargestellten Vorwärmer) durch die Schlitze 13 und 14 eingespritzt wird. Die Mengen und Geschwindigkeiten von Dampf sind an den beiden Schlitzen praktisch gleich und die beiden Dampfschirme treffen einander unter einem Winkel von 74 auf einem gedachten vertikalen Zylinder durch die Vereinigungspunkte der beiden an der Verbrennung beteiligten Medien.
In das Gemisch der Verbrennungsgase und des den Schirm bildenden Wasserdampfes wird Naphtha in einer Menge von 524 kg/h eingespritzt, dessen Temperatur an der Eintrittsstelle in den Ofen 580 C beträgt. Die Eigenschaften dieses Naphthas sind die folgenden :
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<tb>
<tb> Tropfpunkt.......................... <SEP> 410 <SEP> C <SEP>
<tb> Trockenpunkt....................... <SEP> 130 <SEP> C <SEP>
<tb> Aromatische <SEP> Kohlenwasserstoffe.. <SEP> 10 <SEP> Gew.-%
<tb> Naphthenische <SEP> Kohlenwasserstoffe <SEP> 10, <SEP> 5 <SEP> Gew.-% <SEP>
<tb>
Der Winkel, unter welchem sich die beiden Dampfschirme treffen, schwankt zwischen 70 und 100 .
Die Wahl der Grösse dieses Winkels, ebenso wie jener des Abstandes zwischen den beiden Schlitzen zum Einblasen der beiden Dampfschirme, ist im wesentlichen abhängig von der Beschaffenheit des Brennstoffes, der zur Erzeugung der heissen Gase Verwendung findet. Für jeden Brennstoff muss aber die von den beiden Dampfschirmen umgrenzte Verbrennungszone ein solches Volumen haben, dass die erste Verbrennungsphase in normaler Weise vor sich gehen kann und dass die erreichte Temperatur von der gleichen Grössenordnung ist wie jene, welche sich nach der Mischung mit dem die Schirme bildenden Dampf und nach der Vollendung der Verbrennung einstellt.
Die in Fig. 2 ersichtlichen Kurven I, II und III zeigen die Änderung der Temperatur T in
Abhängigkeit vom Fortschreiten der Verbrennung oder, wie dies praktisch gleichbedeutend ist, in Abhängigkeit von der Länge L der Ver- brennungskammer. Beim Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung (Kurve I) steigt die
Temperatur im Laufe der ersten Phase der
Verbrennung rasch an (Teil O-A), sodann, nach der Vermischung mit dem Wasserdampf der beiden Schirme, bleibt die Temperatur praktisch konstant, da die Wirkung der Ab- kühlung durch den Wasserdampf (Kurve 1') durch die Wärmeabgabe bei der Reaktion während der Vollendung der Verbrennung ausgeglichen wird.
Eine Verbrennungskammer von einer
Länge von 168 mm (gemäss den Bedingungen beim beschriebenen Beispiel) genügt vollauf, um ein bezüglich Wärmeausgleich und Zu- sammensetzung homogenes Gemisch aus Wasser- dampf und Verbrennungsgasen zu erlangen.
Bei einem Verfahren, bei dem sonst alle andern
Bedingungen gleich bleiben, jedoch der Wasser- dampf erst nach der Vollendung der Verbrennung eingeführt wird, erhöht sich die Temperatur im Laufe dieser Verbrennung sehr stark (Kurve II,
Teil OB) und erniedrigt sich sodann infolge der Einführung des kühleren Wasserdampfes.
Es ist daher in diesem Falle erforderlich, eine längere Verbrennungskammer (mindestens 300mm lang) vorzusehen, damit das Gemisch aus Wasser- dampf und Verbrennungsgasen homogen wird.
Im Gegensatz zum Verfahren nach der Erfindung führt dieses Verfahren, bei dem der Wasserdampf erst nach der völligen Verbrennung eingebracht wird, zu starken Wärmeverlusten, u. zw. dadurch, dass a) in der Verbrennungskammer wesentlich höhere Temperaturen vorhanden sind (OB grösser als OS) und b) dass die Verbrennungskammer ein wesentlich grösseres Volumen aufweist, wodurch sich eine viel grössere Fläche zum Wärmeaustausch gegenüber den Wänden des Ofens ergibt.
Aus dem Vorhandensein der höheren Tem-] peraturen ergibt sich ausserdem eine starke Bildung freier Radikale im Verlauf der Verbrennung. Die Kurve III zeigt den Verlauf der Temperatur in der Verbrennungskammer in jenem Falle, in dem sowohl das Brenngas J als auch das die Verbrennung unterhaltende Gas (Sauerstoff od. dgl. ) mit Wasserdampf vermischt sind. Die Verbrennung nimmt ihren Ausgang von verdünnten Verbrennungskomponenten und ist demgemäss langsam, wofür 1 eine ziemlich lange Verbrennungskammer erforderlich ist, woraus sich erhebliche Wärmeverluste ergeben.
Es sind vergleichende Versuche unternommen worden mit einem Wasserdampfschirm in Form i zweier Hüllen, die einen Winkel von 74 miteinander einschliessen und den Flammenkranz umgeben bzw. mit einem Schirm aus Wasserdampf, welcher sich entlang der Seitenwand der Verbrennungskammer erstreckte.
Bei im 1 übrigen gleichen Bedingungen (Zusammensetzung
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und Mengen der am Vorgang beteiligten Stoffe, Verhältnis von Äthylen zu Azetylen in den Pyrolysegasen), zeigten diese Versuche mit einem Schirm aus Wasserdampf gemäss der vorliegenden Erfindung die folgenden Vorteile : a) die Länge der Verbrennungskammer konnte wesentlich verringert werden (von 300 auf 168 mm), woraus sich als Folge eine Verringerung der Wärmeverluste um mehr als 50% ergab ; b) das Ausmass der Oxydation des der Pyrolyse zu unterziehenden Kohlenwasserstoffes (Oxydation durch den Sauerstoff und durch die freien Radikale, die in den Verbrennungsgasen enthalten sind), wurde von 9% auf 4, 5% reduziert.
Das Verfahren nach der Erfindung ist ebenfalls anwendbar im Falle der Anordnung mehrerer Flammenkränze, deren jeder von zwei Wasserdampfschirmen umgeben wird. Eine solche Anordnung ist besonders zur Produktion von Kohlenwasserstoffen in grossem Ausmasse geeignet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur thermischen Behandlung von Kohlenwasserstoffen zur Erzeugung von weniger gesättigten Kohlenwasserstoffen, insbesondere von Azetylen und/oder Äthylen oder anderer Olefine, durch Vermischen des der Pyrolyse zu unterziehenden Kohlenwasserstoffes mit heissen Gasen, wobei durch Verbrennung eines gasförmigen oder flüssigen Brennstoffes in einem die Verbrennung unterhaltenden Gas ein Kranz von parallel zur Achse des Pyrolyseofens gerichteten Flammen gebildet wird, und wobei die beiden Medien durch eine Serie von Öffnungen, die symmetrisch entlang zweier konzentrischer Kreise angeordnet sind, austreten und unter einem Winkel von ungefähr 900 aufeinandertreffen, dadurch gekennzeichnet, dass Wasserdampf durch zwei konzentrische Spalten zur Bildung zweier, gegeneinander laufenden
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wird,
wodurch der Flammenkranz von einer Wasserdampfhülle völlig umschlossen wird, dass der der Pyrolyse zu unterziehende Kohlenwasserstoff in die heissen Gase, die bei der Vollendung der Verbrennungsreaktion zwischen dem Brennstoff und dem die Verbrennung unterhaltenden Gas entstehen, in Gegenwart des Wasserdampfes eingespritzt wird, und dass die sich bei der Pyrolyse ergebenden Produkte plötzlich abgekühlt werden.