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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Methylacetylen und
Propadien durch thermische Umwandlung einer Charge, die wenigstens ein
Kohlenwasserstoff mit wenigstens drei Kohlenstoffatomen in seinem Molekül
einschließt.
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Die Synthese von Methylacetylen und Propadien ist dem Fachmann bekannt. Sie
wird meist durch Pyrolyse von Propylen und/oder Isobuten oder ausgehend von
Propan, Butan, 1-Buten oder einem Gemisch von 2-Butenisomeren durchgeführt. Die
französische Patentanmeldung FR 2 732 014 der Anmelderin beschreibt ein
thermisches Umwandlungsverfahren von gesättigten oder ungesättigten
aliphatischen Kohlenwasserstoffen zu acetylenischen Kohlenwasserstoffen. Dieses
Verfahren ist besonders auf die Herstellung von Acetylen oder Methylacetylen
anwendbar, aber es beschreibt nicht die Bildung von Propadien.
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Die Patentanmeldung US 5 321 191 der Anmelderin beschreibt ein thermisches
Pyrolyseverfahren von Kohlenwasserstoffen mit wenigstens zwei Kohlenstoffatomen.
Das Verfahren ist auf die Herstellung von leichten Olefinen und spezieller von
Ethylen und Propylen ausgerichtet.
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Die Patentanmeldungen der Anmelderin EP 0 323 287, US 5 160 501 und US 5 365
005 beschreiben ein thermisches Umwandlungsverfahren des Methans zu
Kohlenwasserstoffen mit höherem Molekulargewicht sowie einen Reaktor zur
Durchführung des Verfahrens.
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Die Patentanmeldung US 5 554 347 der Anmelderin beschreibt eine Vorrichtung, die
einen Reaktor zur Durchführung von Reaktionen wie der Pyrolyse umfasst. Dieser
Reaktor umfasst Mittel zum Wärmeaustausch, welche mit Gas oder Gasgemisch
versorgt werden.
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Die vorgenannten Patentanmeldungen verwenden einen Reaktor, der Heizmittel
umfasst, welche von Hüllen aus keramischem Material umfasst sind.
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Diese Mittel werden entweder mit elektrischer Energie oder mit Gas derart versorgt,
dass die Charge im Hinblick darauf erwärmt wird, sie umzuwandeln. Der Reaktor ist
ähnlich jenem in der vorliegenden Anmeldung eingesetzten.
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Man kennt gleichermaßen ein Verfahren zur Herstellung von Allen und
Methylacetylen, das in dem französischen Patent FR-1 389 102 beschrieben ist.
Dieses Verfahren führt ein Cracken in Gegenwart von Bromwasserstoffsäure HBr bei
Temperaturen in der Größenordnung von 1000ºC durch. Diese Verwendung von
Säure bei sehr hoher Temperatur führt zu einem relativ schwierigen und
kostspieligen Einsatz.
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Einer der Vorteile der Erfindung ist es, die thermische Umwandlung einer Charge
verwirklichen zu können wobei dennoch die Temperatur bei der Zersetzung geregelt
wird, was der Zeit nicht mit den klassischen Dampfcrackreaktoren realisierbar ist.
Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht es, Temperaturprofil zu definieren.
Es definiert eine Heizzone, die in drei Teile zerschnitten ist, in denen kontrollierte
Temperaturanstiege stattfinden.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Methylacetylen und
Propadien in einer Reaktionszone mit einer gemäß einer Richtung (einer Achse)
länglichen Form, umfassend eine Heizzone und eine Kühlzone, welche der
Heizzone folgt, in welchem man in der Heizzone ein Gasgemisch zirkulieren lässt,
das wenigstens einen Kohlenwasserstoff mit wenigstens drei Kohlenstoffatomen und
wenigstens ein Verdünnungsmittel einschließt, bei einem Absolutdruck größer als
dem Atmosphärendruck, gemäß einer Fließrichtung, die im wesentlichen parallel zur
Richtung (zur Achse) der Heizzone ist, wobei das Verfahren dadurch
gekennzeichnet ist, dass die Heizzone wenigstens eine Vor-Heizzone umfasst, in
der die Temperatur des Gasgemischs sich auf etwa 500-1200ºC über die Länge
der Heizzone erhöht, wenigstens eine Zone zur Pyrolyse der Charge, in der die
Temperatur auf etwa 200-500ºC über die Länge der Heizzone ansteigt, und
wenigstens eine Zone zur Bildung von Methylacetylen - Propadien, in der die
Temperatur auf etwa 700-1500ºC über die Länge der Heizzone ansteigt, wobei
die am Ende der Heizzone gebildeten Produkte in der Kühlzone gekühlt und dann
am Ende der Reaktionszone gesammelt werden.
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In einer besonderen Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung umfasst
die Heizzone wenigstens zwei, im wesentlichen zur Achse parallele Reihen, getrennt
durch eine dichte bzw. wasserdichte Trennwand aus feuerfestem Material zwischen
zwei aufeinander folgenden Reihen, wobei jede Reihe eine Vielzahl von Heizmitteln
umfasst, die in wenigstens einem Mantel von Heizelementen angeordnet sind und
von Hüllen aus keramischem Material umgeben sind, welche im wesentlichen
zueinander parallel und im wesentlichen senkrecht zur Achse der Heizzone liegen.
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Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendeten Kohlenwasserstoffchargen
umfassen Kohlenwasserstoffe mit drei Kohlenstoffatomen in ihrem Molekül. Als nicht
begrenzendes Beispiel handelt es sich um gesättigte aliphatische
Kohlenwasserstoffe wie Propan und Alkangemische (LPG) oder Gemische von
ungesättigten Kohlenwasserstoffen wie Propylen und Butene, Gemische von
Alkanen und Alkenen wie Propan und Propylen, C&sub3;-, C&sub4;- und C&sub5;-Fraktionen, die
durch katalytisches Cracken im Fluidbett, durch Dampfcracken, durch
Alkandehydrierung, durch Olefinisomerisierung oder durch Dimerisierung erzeugt
werden.
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Vorzugsweise enthält die Charge im Wesentlichen Propylen und/oder Propan und
kommt vom Dampfcracken.
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Unter Normalbedingungen von Druck und Temperatur sind die Chargen
Gasgemische, welche gleichermaßen wenigstens ein Verdünnungsmittel
einschließen. Das Verdünnungsmittel wird gewöhnlich gewählt in der Gruppe, die
gebildet wird durch Wasserdampf und Stickstoff. Vorzugsweise verwendet man
Wasserdampf. Das Gewichtsverhältnis des Verdünnungsmittels zu
Kohlenwasserstoffcharge ist gewöhnlich etwa 0,1 : 1 bis 5 : 1, vorzugsweise etwa 0,5 : 1
bis 2,5 : 1. Bevor es in die Heizzone eingeführt wird, wird das Gasgemisch auf eine
Temperatur, gewöhnlich zwischen etwa 100 und 650ºC vorgewärmt. Es wird
anschließend parallel zur Achse der Heizzone eingeführt.
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Die Heizzone wird aus wenigstens einer Vorheizzone, wenigstens einer
Pyrolysezone und wenigstens einer Zone zur Bildung von Methylacetylen -
Propadien gebildet. Sie wird meist durch Heizmittel beheizt, welche von einer Hülle
derart eingefasst sind, dass sie Heizelemente bilden.
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Die Heizelemente bringen die zum Start der Pyrolysereaktion notwendige Wärme.
Die Gesamtanzahl der Elemente in der Heizzone ist durch den Anwender festgelegt.
Sie hängt im Wesentlichen von der Natur der umzuwandelnden Charge und dem
Umfang der Vorrichtung ab.
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Die Charakteristika der Heizelemente, deren Anzahl, der sie trennende Abstand und
deren Konfiguration sind zum Beispiel in den Patentanmeldungen der Anmelderin US
5 554 347 und EP 0 323 287 beschrieben. Diese Heizelemente werden mit Energie
durch jedes dem Fachmann bekannte Mittel versorgt. Meist werden sie mit Elektro-
oder Gasheizung, vorzugsweise mit Gas, entweder isoliert oder in kleinen Gruppen
derart versorgt, dass sie Heizabschnitte entlang der Heizzone definieren. Sie können
so die zugeführte Energiemenge entlang dieser Zone modulieren. Sie ermöglichen
es so, ein Wärmeprofil zu etablieren. Die Heizzone ist gewöhnlich aus 2 bis 20
Heizabschnitten, vorzugsweise 3 bis 12 Abschnitten zusammengesetzt.
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Die Zone kann gleichermaßen Dämpfungs- und Modulationsmittel zur Heizung
umfassen, wie jene, die zum Beispiel in den Patentanmeldungen EP 0 323 287 und
US 5 554 347 beschrieben sind.
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Die Heizmittel können elektrische Widerstände sein, die von Hüllen eingefasst sind
und durch Elektroden beheizt werden, wie in den Patentanmeldungen EP 0 323 287
und US 5 10 501 der Anmelderin beschrieben oder sie können aus Hüllen bestehen,
welche einen Gasbrenner enthalten, wie in der Patentanmeldung US 5 554 347 der
Anmelderin beschrieben.
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Die Heizelemente bilden Teppiche, welche im Wesentlichen parallel zur Achse der
Heizzone sind. Man definiert anschließend die Bereiche, wobei jeder wenigstens
einen Teppich von Heizelementen umfasst. Jeder Bereich ist im Wesentlichen
parallel zur Achse der Heizzone. Die Bereiche werden durch undichte Trennwände
aus keramischen Material getrennt. Diese Trennwände haben angepasste Formen,
welche es ermöglichen, turbulente Zonen in den Bereichen zu erzeugen, um die
Pyrolysereaktion und die Reaktion zur Bildung von Methylacetylen - Propadien zu
begünstigen.
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Die die Heizmittel umfassenden Hüllen sind meist aus keramischem Material. Sie
können in überlagerter Weise oder irgendwie angeordnet sein und können in
transversaler Projektion ein Bündel mit dreieckigen, quadratischen oder rechteckigen
Maschen bilden. Im Falle elektrischer Widerstände zeigt die Patentanmeldung US 5
160 501 der Anmelderin, dass es keinesfalls notwendig ist, eine perfekte Dichte bei
den Hüllen zu haben, derart dass man wenigstens ein Teil eines Hüllengases G, das
in dem durch Hüllen und Widerstände gebildeten Raum enthalten ist, diffundieren
lässt. Dieses Gas G enthält Wasserstoff und/oder Wasserdampf und/oder
Kohlenmonoxid und/oder Inertgas, welches von innen nach außen von den Hüllen
diffundieren kann, ohne die Pyrolysereaktion zu stören. Es wird so in dem
Gasgemisch verdünnt. Diese Hüllen sind gleichermaßen in den vorgenannten
Patentanmeldungen beschrieben.
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Die Gesamtverweilzeit der Charge in der Heizzone liegt gewöhnlich zwischen 12 und
2000 Millisekunden (ms), vorzugsweise zwischen 56 und 1500 ms und in noch
bevorzugterer Weise zwischen 111 und 1100 ms. Der Absolutdruck liegt im
Allgemeinen über dem Atmosphärendruck. Meist darüberliegend ist er über 1,1 bar
(0,11 MPa) vorzugsweise zwischen etwa 1,1 und 10 bar (0,11 und 1 MPa) und in
noch bevorzugterer Weise zwischen 1,2 und 5 bar (0,12 und 0,5 MPa).
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Diese Heizzone wird von einer ersten Vorheizzone der Charge gebildet. Die
Heizmittel werden derart beheizt, dass die Temperatur des Gasgemischs von etwa
500 auf 1200ºC über die Länge der Heizzone ansteigt. Die Ausgangstemperatur
dieser Zone ist die minimale Pyrolysetemperatur der Charge.
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Die Pyrolysezone ermöglicht es, die Charge wenigstens teilweise umzuwandeln. Die
Verweilzeit dieser Charge in der Pyrolysezone ist gewöhnlich von etwa 10 bis 1000
ms, vorzugsweise von etwa 50 bis 900 ms und in noch bevorzugterer Weise von
etwa 100 bis 700 ms. Die den Heizabschnitten zugeführte Energie wird derart
moduliert, dass der Temperaturanstieg in der Pyrolysezone gewöhnlich von etwa 200
bis 500ºC über die Länge der Heizzone ist.
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Die Zone zur Bildung von Methylacetylen - Propadien arbeitet bei hoher Temperatur.
Die Verweilzeit des Gasgemischs muss kurz sein, um die Bildung von
Nebenprodukten zu vermeiden. Sie hängt im Wesentlichen von der Natur der
umzuwandelnden Charge ab. Sie liegt gewöhnlich zwischen etwa 1 und 400 ms,
meist zwischen etwas und 300 ms und in noch bevorzugterer Weise zwischen etwa
10 und 200 ms. Sie liegt in genereller Regel unter jener der Pyrolysezone. Man
moduliert die den verschiedenen Heizabschnitten zugeführte Energie derart, dass
der Temperaturanstieg in der Zone zur Bildung von Methylacetylen - Propadien im
Allgemeinen zwischen etwa 700 und 1500ºC über die Länge der Heizzone hinweg
liegt. Die Endtemperatur am Ausgang der Heizzone liegt gewöhnlich zwischen 800
und 1300ºC, vorzugsweise zwischen etwa 900 und 1100ºC.
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Die Heizzone ist gefolgt von einer Kühl- (oder Abschreck)Zone, der Art, dass die
Temperatur der aus der Heizzone erhaltenen Abströme schnell abgesenkt wird. Im
Fall eines direkten Abschreckens werden die Abströme schnell mit einem Kühlfluid
(Abschreckreagens), das dem Fachmann wohlbekannt ist, kontaktiert. Das Fluid wird
im Allgemeinen in die Abströme mittels von Injektoren, meist aus keramischem
Material eingespritzt, die am Rand der Heizzone angeordnet sind und mit einer
äußeren Abschreckfluidquelle verbunden sind. Die Gesamtheit der Gasabströme
wird durch eine Austrittsöffnung am Ende der Reaktionszone gesammelt.
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Im Fall eines indirekten Abschreckens können die Abströme wenigstens teilweise
gekühlt werden, indem sie entlang der dichten Leitungen zirkulieren, welche in der
Kühlzone angeordnet sind, durch welche das Abschreckreagens fließt, wobei diese
Leitungen mit der externen Quelle von Abschreckreagens verbunden sind.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung wird gewöhnlich in einer Vorrichtung
durchgeführt, welche einen Reaktor (1) von gemäß einer Achse länglichen Form,
vorzugsweise mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt umfasst, welche an
einem ersten Ende Versorgungsmittel (5) an Gasgemisch umfasst, welches
wenigstens ein Kohlenwasserstoff mit drei Kohlenstoffatomen einschließt, am
gegenüberliegenden Ende Abzugsmittel (8) der erzeugten Abströme umfasst und
zwischen diesen beiden Enden Heizmittel und dann Kühlmittel umfasst. Dieser
Reaktor umfasst wenigstens zwei im Wesentlichen zur Reaktorachse parallelen
Bereiche, die durch eine nicht dichte Trennwand (9) aus feuerfestem Material
zwischen diesen beiden Bereichen getrennt sind. Jeder Bereich umfasst eine
Vielzahl von Heizmittel (3), wobei diese Mittel in Teppichen von Heizelementen und
eingefasst von Hüllen (4) aus keramischem Material angeordnet sind, welche im
Wesentlichen zueinander parallel und Wesentlichen senkrecht zur Achse des
Reaktors derart stehen, dass sie zwischen den Hüllen und/oder den gebildeten
Teppichen Räume oder Durchgänge zur Zirkulation der Gasgemische und/oder der
Abströme definieren. Diese Heizmittel und diese Hüllen sind ausgelegt, um diese
Durchgänge durch aufeinanderfolgende unabhängige und im Wesentlichen zur
Reaktorachse senkrechte Abschnitte zu heizen. Der Reaktor umfasst Dämpfungs-
und Modulationsmittel zum Heizen, die mit den Heizmitteln verbunden sind. Er
umfasst gleichfalls Kühlmittel (7), die mit den Mitteln zur Kühlfluidversorgung
verbunden sind.
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In einer besonderen Form des Verfahrens gemäß der Erfindung kann der Reaktor
einem Dampfcracker nachgestellt sein. Diese Vorrichtung ist vor allem in der
Patentanmeldung FR 2 748 273 der Anmelderin beschrieben. Sie ermöglicht das
kontinuierliche Endkoken des Reaktors.
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Der Dampfcracker umfasst wenigstens zwei Dampfcraekrohre, wobei jedes Rohr mit
einem Ende an einer Chargenversorgungsleitung verbunden ist. Diese
Versorgungsleitungen werden durch Regulierventile kontrolliert. Diese Ventile
ermöglichen die Zirkulierung des Gasgemischs (welches die
Kohlenwasserstoffcharge und ein im Wesentlichen aus Wasserdampf gebildetes
Fluid umfasst) in bestimmten Rohren des Dampfcrackers sowie die Zirkulation eines
im Wesentlichen allein aus Wasserdampf gebildeten Fluids in anderen Rohren. Das
Gasgemisch aus den Dampfcrackrohren, welches die Crackprodukte enthält,
zirkuliert anschließend wenigstens in einem Bereich des Pyrolysereaktors, das im
Wesentlichen aus Wasserdampf gebildete Fluid in wenigstens einem anderen
Bereich derart, dass das Entkoken verwirklicht wird. Diese Ventile ermöglichen es,
die Stufen zur Pyrolyse und zur Entkokung in jedem Bereich des Pyrolysereaktors zu
alternieren bzw. abzuwechseln.
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Was die Kühlung anbetrifft, können die gebildeten Produkte und der
Entkokungsabschnitt gemischt werden, bevor sie in die Kühlzone eingeführt werden.
Sie können gleichermaßen getrennt in deren jeweiligen auf dem Niveau der
Kühlzone gelegenen Bereichen gekühlt und dann ggf. vermischt werden.
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Die Erfindung wird durch die Beschreibung verschiedener Ausführungsformen,
welche als Beispiel aber keinesfalls begrenzend angegeben sind, besser verstanden
werden.
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Die Fig. 1 veranschaulicht ein theoretisches Temperaturprofil für irgendeine Charge
in der Heizzone. Dieses Profil wird in Abhängigkeit der Temperatur (ºC) und der
Länge der Heizzone ausgedrückt. Die Heizzone wird derart beheizt, dass ein
kontrollierter Temperaturanstieg in jeder der drei aufeinanderfolgenden Zonen
erhalten wird. Die Idealkurve einer Temperaturvariation in jeder Zone ist durch eine
Gerade dargestellt. Die Steigung jeder Geraden (das Gefälle) hängt von der Natur
der zu crackenden Charge ab. Die Heizmittel ermöglichen es, den
Temperaturanstieg in jeder Zone zu regulieren.
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In der Fig. 2 hat man gemäß einer Ausführungsform einen im Wesentlichen
horizontalen Reaktor (1) länglicher Form und rechteckigen Querschnitts dargestellt,
der einen Verteiler (2) umfasst, welcher es ermöglicht, durch eine Eingangsöffnung
(5) den Reaktor an Reaktionsgasgemisch zu versorgen. Dieser letztere, welcher ein
Gemisch von Wasserdampf und wenigstens einem Kohlenwasserstoff mit drei
Kohlenstoffatomen in seinem Molekül enthält, ist in konventioneller Weise,
vorzugsweise durch Wärmeströmung in einer in der Figur nicht dargestellten Zone
vorgewärmt worden.
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Der Reaktor umfasst Bereiche, die voneinander durch nicht dichte Trennwände (9)
aus keramischem Material getrennt sind, die Luftlöcher umfassen, welche ausgelegt
sind, die Turbulenzen in dem Bereich zu begünstigen und daher die Reaktion zu
begünstigen. Die Bereiche sind im Wesentlichen untereinander parallel und im
Wesentlichen zur Achse des Reaktors (1) senkrecht, die gemäß der Fließrichtung
der Charge definiert ist.
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Jeder Bereich (10 bis 14) umfasst eine Vielzahl von Heizmitteln (3), die von Hüllen
(4) eingefasst sind, in parallelen Teppichen angeordnet sind und in einer Ebene
(Ebene der Figur) ein Bündel mit quadratischer Masche formen. Im Fall einer
elektrischen Heizung können die Hüllen eine Vielzahl von elektrischen Widerständen
(3) enthalten, die in einem Hüllengas G baden.
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Diese Teppiche definieren transversale, im Wesentlichen zur Achse des Reaktors (1)
senkrechte Abschnitte.
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Die Versorgung der Heizabschnitte ist nicht in der Figur dargestellt. Im Fall einer
elektrischen Heizung handelt es sich um Elektrodenpaare. Im Fall einer Heizung mit
Gas geschieht die Versorgung der Abschnitte durch Zirkulation eines Gases oder
eines Gasgemischs. Pyrometrische Sonden sichern in beiden Fällen die
automatische Regulierung der Temperatur jedes Heizabschnitts durch eine
klassische, nicht in der Figur dargestellte Regelungsvorrichtung.
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Im ersten Teil der Heizzone werden die Heizmittel derart beheizt, dass die
Temperatur von etwa 500 auf etwa 1200ºC über die Länge der Heizzone ansteigt.
Das Gasgemisch wird derart vorgewärmt, dass die Temperatur auf die
Minimalpyrolysetemperatur der Charge geführt wird.
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Das Gasgemisch zirkuliert anschließend in der Pyrolysezone. Man moduliert die
Heizabschnitte derart, dass die Temperatur von etwa 200 auf etwa 500ºC über die
Länge der Heizzone ansteigt.
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Die gecrackte Charge erreicht anschließend die Zone zur Bildung von
Methylacetylen - Propadien, wo die Temperatur von etwa 700 auf 1500ºC über die
Länge der Heizzone ansteigt.
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Die Abströme werden in einer Kühlzone (6) gekühlt. Sie werden mit einem
Abschreckreagens kontaktiert, das mittels von Injektoren (7) zum Abschrecken
eingeführt wird, welche am Rand des Reaktors (1) angeordnet sind und mit einer
externen Quelle des Abschreckreagenzes, die nicht in der Figur dargestellt ist,
verbunden sind. Die Gesamtheit der Gasabströme wird auf 500ºC gekühlt und dann
durch eine Ausgangsöffnung (8) am Ende des Reaktors (1) gesammelt.
Beispiel 1:
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Man verwendet einen horizontalen Reaktor mit indirektem Abschrecken, dessen
Heizmittel elektrische Widerstände aus Siliciumcarbid vom Typ Crusilite bei
KANTHAL sind. Diese Widerstände werden von elektrischen Hüllen aus
Siliciumcarbidfritten eingefasst, welche konzentrisch in Bezug zum Zentrum des die
Widerstände umkreisenden Kreises angeordnet sind.
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Diese Hüllen mit der Anzahl 9 sind in Reihe senkrecht in Zirkulationsrichtung der
Charge (vertikal) angeordnet. Die Länge jedes Widerstandes ist 100 mm und sein
Durchmesser 10 mm. Die Keramikhüllen haben eine Länge von 110 mm, einen
Außendurchmesser von 50 mm und einen Innendurchmesser von 42 mm. Die zwei
benachbarte Hüllen oder eine Hülle und den Reaktor aus feuerfestem Beton
trennende Distanz ist 5 mm.
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Die Temperatur des Gases entlang des Reaktors wird thermisch mittels von
Wärmekupplungen geregelt, die in Abständen angeordnet sind, wo die Charge
zirkuliert.
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Man verwendet als Charge Propylen bei 99,7% Reinheit, verdünnt mit Wasser in
einem Gewichtsverhältnis Wasser/Charge von 1. Die Charge wird in konventioneller
Weise auf 450ºC vorgewärmt.
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Man etabliert das folgende Temperaturprofil:
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Man hat so drei Temperaturanstiegszonen wie jeweils in der Fig. 3 durch die
Kurven 1, 2 und 3 schematisiert. Die Kurve 1 stellt den Temperaturanstieg in der
Heizzone, die Kurve 2 den Temperaturanstieg in der Pyrolysezone und die Kurve 3
den Anstieg in der Zone zur Bildung von Methylacetylen - Propadien dar.
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Die Gasabströme werden schnell in einer ersten Zeit auf 500ºC durch indirekten
Austausch und dann anderer Temperaturaustauscher gekühlt, die es ermöglichen,
anschließen deren Temperatur auf Umgebungstemperatur abzusenken.
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Unter diesen Bedingungen ist der Umwandlungsgrad des Propylens 60,5%.
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Die Selektivitäten* der Hauptprodukte sind die folgenden:
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Produkte Selektivität (%)
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Methan 16,1
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Ethylen 36,4
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Methylacetylen 8,2
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Propadien 12,4
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Acetylen 3,2
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Benzol 8,8
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* Die Selektivität des Produkts P ist gleich der Anzahl von Kohlenstoffatomen des
Produkts P multipliziert mit 100 und geteilt durch die Anzahl von Kohlenstoffatomen
nicht umgewandelten Propylens.
Beispiel 2:
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Man verwendet einen Reaktor ähnlich jenem, der in Beispiel 1 eingesetzt ist, aber
21 Heizelemente umfassend.
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Die verwendete Charge ist Propan mit 99,5% Reinheit, verdünnt in Wasser in einem
Gewichtsanteil Wasserdampf/Charge von 1. Sie wird in konventioneller Weise auf
450ºC vorgewärmt.
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Man etabliert das folgende Temperaturprofil:
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Man hat drei Temperaturanstiegszonen, wie jeweils in der Fig. 4 durch die Kurven
1, 2 und 3 schematisiert.
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Unter diesen Bedingungen ist der Umwandlungsgrad des Propans 98,5%.
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Die Selektivitäten der Hauptprodukte sind die folgenden:
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Produkte Selektivität (%)
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Methan 19,7
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Ethylen 41,0
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Methylacetylen 6,6
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Propadien 9,9
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Acetylen 3,1
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Benzol 4,1
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Propylen 8,3