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WO1995033015A1 - Method for the thermal treatment of hydrocarbons - Google Patents

Method for the thermal treatment of hydrocarbons Download PDF

Info

Publication number
WO1995033015A1
WO1995033015A1 PCT/EP1995/001792 EP9501792W WO9533015A1 WO 1995033015 A1 WO1995033015 A1 WO 1995033015A1 EP 9501792 W EP9501792 W EP 9501792W WO 9533015 A1 WO9533015 A1 WO 9533015A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
reactor
medium
filter
hydrocarbon compounds
treated
Prior art date
Application number
PCT/EP1995/001792
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Bruno Metzner
Alfons Staudinger
Original Assignee
Staudinger Gmbh Elektronik Elektrik Mechanik
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Staudinger Gmbh Elektronik Elektrik Mechanik filed Critical Staudinger Gmbh Elektronik Elektrik Mechanik
Priority to AU25635/95A priority Critical patent/AU2563595A/en
Priority to IL11386395A priority patent/IL113863A/en
Publication of WO1995033015A1 publication Critical patent/WO1995033015A1/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/10—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal from rubber or rubber waste
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G9/00—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils

Definitions

  • the invention relates to a method for thermal treatment, in particular for cracking, of hydrocarbon compounds.
  • Such methods are generally known. They are generally carried out in very large process plants and are designed for the throughput of large quantities of a medium to be processed.
  • the fundamental problem of coking of the plant arises in such processes, in particular in the reactor in which the process is carried out. This results in solid carbon compounds which settle inside the reactor, as a result of which the reactor output and thus the efficiency of the process are reduced.
  • the object of the present invention is to create a process for the thermal treatment, in particular for cracking, of hydrocarbon compounds, in which the risk of coking is significantly reduced and which also in smaller plants can be carried out economically.
  • This object is achieved by a process for the thermal treatment, in particular for cracking, of hydrocarbon compounds with the following steps: feeding a medium containing hydrocarbon compounds into a reactor, heating the medium while it is being passed through the reactor in one Reaction zone, removal of the resulting gaseous products from the reactor and forwarding for further treatment, removal of the remaining liquid and solid product containing residual medium from the reactor, cleaning of the residual medium removed from the reactor and return of the cleaned residual medium to the reactor - goal.
  • the residual medium remaining in the reactor after the treatment passes through a circuit in which it is first passed through a filter, where the solid constituents are removed from the residual medium, and in which the liquid products of the residual medium remaining after the filtration again Go through steps of the entire process.
  • the pumping in the cleaning and return circuit keeps the solid products contained in the residual medium in suspension until they are separated in the filter, so that they do not remain can undesirably settle in the reactor or in the circulation circuit.
  • the medium is preheated before or during the feeding, because it is faster Heating can take place in the reactor and so the passage through the reactor is accelerated. In addition, the medium becomes thinner due to heating, so that it can be transported more easily.
  • the process works particularly economically if the preheating is carried out by releasing heat from the gaseous products removed from the reactor.
  • the cleaning step of the method takes place particularly economically if the residual medium discharged from the reactor is passed for cleaning through a filter arrangement in which the solid products are removed from the residual medium.
  • a high level of operational reliability and long-term operation are made possible by the fact that the filter is cleaned, preferably by continuously discharging the separated products.
  • the hydrocarbon compounds are effectively treated when the temperature for treating the medium in the reactor is between 400 ° C. and 550 ° C., but preferably 470 ° C.
  • the process is also accelerated by treating the medium in the reactor under superatmospheric pressure.
  • the pressure for treating the medium in the reactor is between 1 bar and 30 bar, preferably 14 bar to 16 bar and in particular
  • the operational reliability and the efficiency of the process are further increased by pretreating the medium, in particular prefiltration, before feeding the medium into the reactor.
  • the process can be improved by heating the preferably prefiltered medium under pressure in a pretreatment stage, preferably to 120 ° C. at 4 bar gauge pressure, and then releasing it to ambient pressure. This removes water and volatile constituents from the medium before it is fed to the reactor.
  • pretreatment stage preferably to 120 ° C. at 4 bar gauge pressure
  • other pretreatment stages for example for removing additives, can also be provided.
  • a particularly effective and economical further development of the process is achieved by adding additives to the medium to be treated which release hydrogen in the reactor during the treatment. This reduces the tendency to form coke and at the same time increases the yield of desired gaseous hydrocarbon compounds.
  • the process is particularly economical and environmentally friendly if a waste material, in particular sewage sludge, is used as the additive.
  • a waste material in particular sewage sludge
  • aluminum hydroxide can also be used as a waste material, which occurs in large quantities when anodizing aluminum.
  • a mixture of sewage sludge and aluminum hydroxide can also be used as an additive, for example.
  • the process runs particularly smoothly if the level of the liquid medium in the reactor is kept constant by regulation. Likewise, the process can run more evenly in that the overpressure in the reactor is kept constant by regulation.
  • the residence time of the medium in the reactor is regulated, preferably by regulating the volume flow of the medium, a uniform process sequence and thus a uniform, effective yield of gaseous products can be obtained.
  • the invention further relates to a device for the thermal treatment, in particular for cracking, of hydrocarbon compounds, in particular for carrying out the method according to the invention, with a reactor having a heater for the treatment of hydrocarbon compounds in one Reaction zone of the reactor, one Feed pump for the medium to be treated, which via feed
  • Fluid lines are in fluid connection on the inlet side with a storage container for the medium to be treated and on the outlet side with an inlet chamber of the reactor, and a gas outlet line connected to an outlet opening of the outlet chamber of the reactor for discharging the resulting gaseous products.
  • the discharge chamber of the reactor has in its lower region a further discharge opening which is in fluid communication with a cleaning circuit having a filter device.
  • the cleaning circuit preferably also has a circulation pump, the outlet opening of the reactor being in fluid communication with the inlet side of the circulation pump, the circulation pump on the outlet side being in fluid connection with the inlet of the filter device and the filter device on the outlet side being in fluid connection with the inflow chamber of the reactor.
  • the return of the cleaned residual medium to the inflow chamber of the reactor leads the filtered residual medium to the raw medium not yet treated in the reactor, so that this part of the residual medium passes through the reactor a second time, so that the yield of gaseous products and consequently subsequent separated desired distillates is improved.
  • the filter device of such a device preferably has a filter cleaning device which preferably works continuously. As a result, the operation of the device can be continued without or without substantial interruption.
  • the overpressure in the reactor can be controlled on the one hand and the process process in the reactor can be stopped by releasing the pressure by means of the overpressure control valve.
  • a heat exchanger is provided for better energy utilization, which is connected on the one hand to the gas drain line and through which hot discharged gas flows, and the on the other hand, is provided between two feed fluid lines and through which the medium conveyed from the storage container to the reactor flows.
  • the required heating of the medium to be treated in the reactor can largely take place before reaching the reactor, so that only the thermal energy has to be supplied to the reactor that is required for the actual treatment or cracking process. As a result, the throughput time in the reactor is reduced and the reactor can be made more compact.
  • the feed pump for the medium is a pressure pump, since the desired pressure can thereby be generated in a simple manner.
  • a pretreatment unit is provided in the feed line, which has a heater and a downstream expansion device, water and low-boiling substances can be removed from the medium in a simple and effective manner before the treatment in the reactor.
  • a filter device is provided between the feed container for the medium and the feed pump, then undesired solids or suspended matter are removed from the medium before treatment in the reactor, which is particularly advantageous in the treatment of waste oil.
  • the filter device has at least two switchable filter arrangements connected in parallel, then Continuous operation of the device enables because the medium is passed through the other filter arrangement when cleaning or replacing one filter arrangement.
  • At least one feed unit for a hydrogen-emitting additive which has a reservoir for the additive, a pump and preferably a filter device and is connected to the reactor via a fluid connection.
  • the efficiency of the device can be improved, a further improvement being possible if the fluid connection for the additive opens into a section of the reactor which is immediately upstream or in the reaction zone.
  • FIG. 1 shows a schematic structure of a reactor for the treatment of hydrocarbon compounds which can be used for carrying out the method according to the invention
  • FIG. 2 shows a process diagram of a device for the thermal treatment of hydrocarbon compounds which has the reactor shown in FIG. 1 and which operates according to the process according to the invention.
  • FIG. 1 shows a reactor 100 for the treatment of hydrocarbon compounds by the process and for the Device according to the invention shown.
  • a reactor is described in detail in the same priority as the present German patent application P 44 18 597.9 from the same applicant; the content of which is hereby expressly made part of the disclosure of the present application.
  • This reactor is designed for the thermal cracking of hydrocarbon compounds.
  • an annular inflow chamber 12 is provided with an inflow opening 10 penetrating the wall of the housing head 11.
  • the outer diameter of the annular inflow chamber 12 essentially corresponds to the outer diameter of the upper housing head 11.
  • a drain chamber 16 is provided in the housing head 11 below and within the annular inflow chamber 12.
  • the outflow chamber 16 has an outflow opening 14 for the gas phase formed during the cracking process.
  • the drain opening 14 is provided in the upper central region of the drain chamber 16, which is located radially inside the annular inflow chamber 12, and penetrates the wall of the upper housing head 11.
  • Another drain opening 15 for the remaining liquid phase is in the central bottom region of the drain chamber 16, which he Most outflow opening 14 opposite, arranged.
  • the further drain opening 15 also penetrates the wall of the upper housing head 11.
  • the upper housing head 11 consists of a lower floor pan 11 'and an upper cover 11''.
  • the floor pan 11 'and the lid 11'' are through Dashed lines indicated flange connections sealingly connected together.
  • the inflow chamber 12 is provided in the upper cover 11 ′′.
  • the lower floor pan 11 ' is provided in its floor area with mounting flanges 13, 13' for mounting reaction units 18, 18 '.
  • reaction units 18, 18 ' are inserted into the receiving flanges 13, 13' from below and attached to the housing head 11, so that the reaction units 18, 18 'hang from the housing head 11.
  • Each reaction unit 18, 18 ' has a first, inner tubular section 20, the first end 22 of which protrudes into the inflow chamber 12 and is thus in fluid communication therewith.
  • the first end 22 of the first tubular section 20 is located within the inflow chamber 12 at a location above the lowest point of the inflow chamber and at least slightly above the inflow opening 10.
  • the reaction unit 18 has a second, outer tubular section 26, which surrounds the lower area of the first tubular section 20, which is led out of the housing head 11 through an opening 17 in the receiving flange 13.
  • the second tubular section 26 is sealed at its lower, first end section 28 by means of a schematically indicated closure piece 40. With its upper, second end 30, the second tubular section 26 is inserted in the Aufnähmet1ansch 13 sealing radially to the outside and stands with his Interior via the opening 17 in the receiving flange 13 with the drain chamber 16 in fluid communication.
  • the lower, second end 24 of the first tubular section 20 opens into the region of the lower end section 28 of the second tubular section 26.
  • the wall of the first tubular section 20 forms a common wall 32 between the first and the second tubular sections 20 and 26.
  • the outer wall 34 of the second tubular section 26 is surrounded by a heater 36 in an area opposite the common wall 32.
  • the heater 36 consists of an electric heater arranged helically around the outer wall 34.
  • the heating element 36 is surrounded by an annular housing 37, which is sealingly connected to the outer wall 34 at its axial ends.
  • the heat of the heater 36 can therefore be emitted directly to the area 35 of the outer wall 34 as contact heat and also as radiant heat through this wall directly to the medium to be treated.
  • the medium to be treated preferably pre-cleaned waste oil, is passed through the inflow opening 10 into the inflow chamber 12. From there it reaches the first tubular section 20 of the reaction unit 18 and flows through it from top to bottom. At the lower end 24 of the first tubular section 20, the medium emerges from the first tubular section 20 and into the second tubular section 26, whereupon it flows upward in the annular channel 27 formed in the second tubular section 26 flows back.
  • the hydrocarbon compounds contained in the medium are cracked, i.e. there is a partial change in the state of aggregation of the medium, since cracked hydrocarbon compounds boil and thus pass into the vapor phase.
  • the medium which has now become a gas-liquid mixture then flows through the opening 17 in the receiving flange 13 into the outflow chamber 16, from where the gaseous components escape through the upper outflow opening 14 and are passed on for further treatment.
  • the liquid and solid components of the medium are discharged from the discharge chamber 16 through the further, lower discharge opening 15.
  • the compact construction of the upper housing head 11 and the reaction unit 18 allows a space-saving construction and thus the construction of a small compact reactor, which can also be used outside of refineries and also for processing smaller amounts of hydrocarbon compounds suitable is.
  • a further preheating is achieved in that the first tubular section 20 is first led through the outflow chamber 16 after it has left the inflow chamber 12. There, the higher temperature in the discharge chamber 16 further heats up the medium flowing through the first tubular section 20.
  • a further preheating of the medium 20 then takes place in that the first tubular section 20 extends coaxially within the second tubular section 26, the heater 36 mounted outside the second tubular section 26 also indirectly imparting its heat to the one in the first tubular section 20 emits flowing medium.
  • sufficiently preheated medium already reaches the first, lower end section 28 of the second tubular section 26, so that the cracking process can begin immediately when the medium rises in the annular channel 27 acted upon by the heater 36.
  • a temperature sensor 42 which is only shown schematically in FIG. 1 and which detects the temperature of the preheated medium at the entry into the annular channel 27, is arranged in the closure piece 40 provided at the lower, first end 28 of the second tubular section 26. to enable control of the reactor. Is in the same place too an inflow opening 43 is provided for metering in an aggregate.
  • FIG. 2 shows a device for thermal treatment, in particular for cracking hydrocarbon compounds, which operates according to the method according to the invention.
  • the core of the plant is the reactor 100 described above and shown in FIG. 1.
  • a reservoir 104 of medium to be treated is contained in a reservoir 102.
  • An agitator 103 ensures that the composition of the medium to be treated remains homogeneous and in particular that no sedimentation of solids occurs in the storage container 102.
  • a pump 105 which is preferably designed as a thick matter pump
  • the medium to be treated is sucked out of the reservoir 102 and fed to a filter device 106 which has two filter arrangements 106 ', 106' 'which are arranged in parallel and can be switched on and off alternately.
  • the medium to be processed which has been mechanically pre-cleaned there, is passed by means of a pressure pump 107 through a first line 108 to a first heat exchanger 109 through which the medium flows on the secondary side, whereby it is preheated.
  • the medium flows through a second line 110 to a first electrically operated preheater 111.
  • the medium pressurized by the pressure pump 107 is further heated and via a third line 112 to a pressure control valve 113 and from there through a fourth Line 114 is fed to a first expansion vessel 115.
  • this Expansion vessel evaporate the low-boiling components of the medium.
  • the volatile, low-boiling constituents are fed through a fifth line 116 to a cooler 117 for water, from which the condensed water is passed through a sixth line 118 to a water expansion tank 119. From this, the water flows into a water collecting container 120.
  • the low-boiling constituents which are not condensed in the cooler 117 for water are discharged through a seventh line 121 and flared or condensed in a cooler for low boilers (not shown).
  • the components of the medium to be treated which are not boiling there are fed through an eighth line 122 to a second electrically operated preheater 123 and from there via a ninth line 124 through the inflow opening 10 of the reactor 100 into its inflow chamber 12 initiated.
  • the medium introduced is treated in the manner already described in connection with FIG. 1.
  • the temperature of the treated medium at the reactor outlet is approximately 470 ° C.
  • the gaseous phase formed in the reactor 100 is led from the discharge chamber 16 through the discharge opening 14 in a tenth line 125, in which a pressure regulating valve 126 is provided, to the primary side of the first heat exchanger 109 and is passed through it, whereby thermal energy is applied to the medium passed through on the secondary side.
  • the gaseous phase is fed through an eleventh line 127 to a cooler 128 of a first condensing stage 129, a heavy oil condenser. There the temperature of the gaseous phase drops from approx. 450 ° C. to approx. 340 ° C.
  • the liquid product collecting in the expansion tank 130 of this first condensation stage 129 is transferred via a connecting line 131 into the line 124 and from there back into the inflow chamber 12 of the Reactor 100 initiated and fed to the treatment process again.
  • the gaseous phase that forms in the expansion tank 130 of the first condensation stage 129 is removed from the system and flared, the heat generated in this way preferably being returned to the process and contributing, for example, to preheating.
  • the gaseous phase passing through the cooler 128 of the first condensation stage 129 is fed to a cooler 132 of a second condensation stage 133, a light oil condenser, through a line 134.
  • the liquid phase obtained in the expansion tank 135 of the second condensation stage is diesel fuel, which is discharged from the expansion tank 135 into a diesel reservoir 136.
  • the gaseous phase obtained in the expansion tank 135 of the second condensation stage is also removed from the system and burned off with heat recovery.
  • the gaseous phase passing through the cooler 132 of the second condensation stage 133 is passed through a line 137 to a cooler 138 of a third condensation stage 139, a gasoline condenser. There, the temperature of the gaseous phase is reduced from approximately 150 ° C. to approximately 50 ° C.
  • the liquid phase that separates out in the expansion vessel 140 of the third condensation stage is gasoline. This gasoline is discharged from the expansion vessel 140 into a gasoline storage tank 141, whereby it can be passed through an additional gasoline cooler (not shown) for safety reasons.
  • the readily volatile gaseous phase passing through the cooler 138 of the last condensation stage is removed from the system and preferably flared off with heat recovery or fed to a further process engineering use.
  • the portion of the medium to be treated which does not change into the gaseous phase in the reactor 100 and therefore collects as a liquid or solid phase in the outflow chamber 16 of the reactor 100 is passed through the lower outflow opening 15 by means of a pump 142 through a first circulation line 143 withdrawn and fed from the circulation pump 142 under pressure through a second circulation line 144 to a filter arrangement 145. There the solid products are removed from the residual medium drawn off from the discharge chamber 16. The liquid constituents of the residual medium which pass through the filter arrangement 145 are introduced again into the inflow chamber 12 of the reactor 100 through a third circulation line 146 and then undergo the treatment in the reactor again.
  • the filter arrangement 145 is cleaned by continuously discharging the separated products.
  • the Filter arrangement 145 is preferably formed by an edge-gap filter which has an externally accessible cleaning device. In this way, the filter can be cleaned without interrupting operation during operation.
  • the cleaned solids, which are primarily coke, are discharged into a coke reservoir 147 by the cleaning device.
  • the degree of separation in the filter arrangement 145 can be varied by using different filter cartridges with different gap widths. Gap widths of 30 ⁇ 10 3 mm and 50 ⁇ 10 3 mm are preferably used.
  • a level transmitter 148 which detects the liquid level in the reactor 100 and is provided on the reactor 100, supplies
  • Control signal for the control of the inflow of medium to be treated in the reactor The level sensor 148 controls the feed pump 107.
  • the reactor 100 is provided in the area of the closure pieces 40 with openings 43, to which an inflow line 149 for an aggregate mixture is connected.
  • two supply devices 150, 151 for additives are provided, each of which has a storage vessel 150 ', 151' and a filter arrangement 150 '', 151 '' and are constructed in principle in the same way as the storage container 102 and the filter arrangement 106 for the medium to be treated.
  • the supply devices 150, 151 are connected via lines 150 '''and151''' to a mixing valve 152 for additives, to which the line 149 is connected on the outlet side. In this way, additives can be introduced individually or as a mixture into the reactor 100 immediately before the reaction zone of the reactor 100 in which the cracking process takes place.
  • the additives When heated in the reaction zone, the additives release hydrogen, which ensures a reduction in coke formation in the reaction zone.
  • the formation of coke is reduced from the outset, so that the filter arrangement 145 in the circulation cleaning circuit of the reactor 100 has to remove less coke from the residual medium.
  • Sewage sludge and aluminum hydroxide which are fed to the process individually or as a mixture, have proven to be suitable additives. It is advantageous not only to improve the process itself, but also to process waste materials such as sewage sludge or aluminum hydroxide.
  • the cooler 117 for water is connected on the primary side to a first coolant circuit 153, which has a pump 153 'and a bypass control valve 153' '.
  • This coolant circuit 153 has a temperature level similar to that of the coolant circuit 154 of the cooler 138 of the third condensing stage 139, which is constructed analogously to the first coolant circuit 153 and is connected to the first coolant circuit 153 via first and second coolant connecting lines 155 and
  • the coolant circuit 159 of the cooler 128 of the first condensation stage 129 which is also constructed analogously, is connected via third and fourth cooling connection lines 160 and 161 to the coolant circuit 162 of the second condensation stage 133, which is constructed analogously.
  • the heat energy absorbed by these two coolant circuits of higher temperature can either be used for heat recovery or can be released to the environment via an emergency heat exchanger 163 which also serves to avoid overheating and a blower 164.
  • the heat energy obtained by heat recovery in the above four cooling circuits can preferably be used for preheating the medium to be treated by means of heat exchangers used in the area of the line 110 and similar to the heat exchanger 109, one heat exchanger each for the medium-temperature cooling circuits 153, 154 and a downstream heat exchanger for the high-temperature cooling circuits 159, 162 is provided.
  • preheating of at least one additive is also possible, for example by means of one or more heat exchangers inserted in line 149.
  • the three coolers 128, 132, 138 of the three condensation stages 129, 133 and 139 can also be cascaded in series in a common cooling circuit, the inlet temperature of the cooling medium in the first cooler 128 with, for example, 230 ° C. of the outlet temperature of the cooling medium in the second cooler 132 and the one there
  • the inlet temperature of the cooling medium at about 100 ° C corresponds to the outlet temperature of the cooling medium in the third cooler 138.
  • a heat recovery heat exchanger (not shown) lowers the outlet temperature of the cooling medium in the first cooler 128 from approximately 320 ° C. to approximately 10 ° C. at the inlet of the third cooler 138.
  • a particularly advantageous application of the method according to the invention is in the processing of plastic granules or granules which are obtained from natural or synthetic tire rubber, for example from vehicle tires, the granules first being liquefied and then being fed to the reactor as a liquid medium.
  • additional energy generation for example thermal energy and / or electrical energy, being possible.

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Abstract

Described is a method for the thermal treatment, in particular cracking, of hydrocarbons, the method comprising the following steps: a hydrocarbon-containing medium is fed to a reactor, the medium is heated as it passes through the reaction zone of the reactor, the gaseous products thus produced are led out of the reactor and passed on for further treatment, the rest of the medium with the remaining liquid and solid products is evacuated from the reactor, the medium evacuated from the reactor is purified and the purified medium recycled to the reactor.

Description

Beschreibung description
Verfahren zum thermischen Behandeln von Kohlenwasserstoff-Process for the thermal treatment of hydrocarbon
Verbindungenlinks
Technisches GebietTechnical field
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum thermischen Behan¬ deln, insbesondere zum Cracken, von Kohlenwasserstoff-Ver¬ bindungen.The invention relates to a method for thermal treatment, in particular for cracking, of hydrocarbon compounds.
Stand der TechnikState of the art
Derartige Verfahren sind allgemein bekannt. Sie werden im allgemeinen in sehr großen verfahrenstechnischen Anlagen durchgeführt und sind für den Durchsatz großer Mengen eines zu bearbeitenden Mediums ausgelegt. Bei derartigen Verfahren tritt das grundsätzliche Problem der Verkokung der Anlage auf, insbesonder des Reaktors, in welchem das Verfahren durchgeführt wird. Dabei entstehen feste Kohlenstoff-Verbin¬ dungen, die sich im Inneren des Reaktors absetzen, wodurch die Reaktorleistung und damit der Wirkungsgrad des Verfah¬ rens reduziert wird.Such methods are generally known. They are generally carried out in very large process plants and are designed for the throughput of large quantities of a medium to be processed. The fundamental problem of coking of the plant arises in such processes, in particular in the reactor in which the process is carried out. This results in solid carbon compounds which settle inside the reactor, as a result of which the reactor output and thus the efficiency of the process are reduced.
Bei bekannten Verfahren wird dem Problem der Verkokung Rech¬ nung getragen durch eine aufv/endige Regelung des Verfahrens- Prozesses und/oder durch eine häufige periodische Reinigung des Reaktors.In known processes, the problem of coking is taken into account by an extensive regulation of the process and / or by frequent, periodic cleaning of the reactor.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum thermischen Behandeln, insbesondere zum Cracken, von Kohlen¬ wasserstoff-Verbindungen zu schaffen, bei welchem die Gefahr der Verkokung deutlich herabgesetzt ist und welches auch in kleineren Anlagen auf wirtschaftliche Weise durchführbar ist .The object of the present invention is to create a process for the thermal treatment, in particular for cracking, of hydrocarbon compounds, in which the risk of coking is significantly reduced and which also in smaller plants can be carried out economically.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum thermi- sehen Behandeln, insbesondere zum Cracken, von Kohlenwasser¬ stoff-Verbindungen mit den folgenden Schritten: Zuführen eines Kohlenwasserstoff-Verbindungen enthaltenden Mediums in einen Reaktor, Erhitzen des Mediums während des Durchlaufs durch den Reaktor in einer Reaktionszone, Abführen der ent- stehenden gasförmigen Produkte aus dem Reaktor und Weiter¬ leitung zur Weiterbehandlung, Abführen des verbleibenden, flüssige und feste Produkte aufweisenden Restmediums aus dem Reaktor, Reinigen des aus dem Reaktor abgeführten Restmedi¬ ums und Rückführen des gereinigten Restmediums in den Reak- tor.This object is achieved by a process for the thermal treatment, in particular for cracking, of hydrocarbon compounds with the following steps: feeding a medium containing hydrocarbon compounds into a reactor, heating the medium while it is being passed through the reactor in one Reaction zone, removal of the resulting gaseous products from the reactor and forwarding for further treatment, removal of the remaining liquid and solid product containing residual medium from the reactor, cleaning of the residual medium removed from the reactor and return of the cleaned residual medium to the reactor - goal.
Bei diesem Verfahren durchläuft das nach der Behandlung im Reaktor verbliebene Restmedium einen Kreislauf, in welchem es zunächst durch ein Filter geführt wird, wo die festen Bestandteile aus dem Restmedium entfernt werden, und bei dem die nach der Filtration übrig gebliebenen flüssigen Produkte des Restmediums nochmals die Schritte des gesamten Verfah¬ rens durchlaufen. Hierbei wird nicht nur durch wiederholte Behandlung die gewünschte Ausbeute an gasförmigem Produkten verbessert, sondern darüber hinaus werden durch das Umpumpen im Reinigungs- und Rückführkreislauf die im Restmedium ent¬ haltenen festen Produkte bis zur Abscheidung im Filter in der Schwebe gehalten, so daß sie sich nicht im Reaktor oder im Umwälzkreislauf unerwünscht absetzen können.In this process, the residual medium remaining in the reactor after the treatment passes through a circuit in which it is first passed through a filter, where the solid constituents are removed from the residual medium, and in which the liquid products of the residual medium remaining after the filtration again Go through steps of the entire process. Here, not only is the desired yield of gaseous products improved by repeated treatment, but moreover the pumping in the cleaning and return circuit keeps the solid products contained in the residual medium in suspension until they are separated in the filter, so that they do not remain can undesirably settle in the reactor or in the circulation circuit.
Vorteilhaft ist dabei, wenn das Medium vor oder während des Zuführens vorgewärmt wird, da dadurch eine schnellere Erhitzung im Reaktor erfolgen kann und so der Durchlauf durch den Reaktor beschleunigt wird. Außerdem wird das Medi¬ um durch Erwärmung dünnflüssiger, so daß es sich leichter befördern läßt.It is advantageous if the medium is preheated before or during the feeding, because it is faster Heating can take place in the reactor and so the passage through the reactor is accelerated. In addition, the medium becomes thinner due to heating, so that it can be transported more easily.
Besonders wirtschaftlich arbeitet das Verfahren dann, wenn die Vorwärmung durch Wärmeabgabe der aus dem Reaktor abge¬ führten gasförmigen Produkte erfolgt.The process works particularly economically if the preheating is carried out by releasing heat from the gaseous products removed from the reactor.
Besonders wirtschaftlich erfolgt der Reinigungsschritt des Verfahrens dann, wenn das aus dem Reaktor abgeführte Restme¬ dium zum Reinigen durch eine Filteranordnung geführt wird, in der die festen Produkte aus dem Restmedium entfernt wer¬ den.The cleaning step of the method takes place particularly economically if the residual medium discharged from the reactor is passed for cleaning through a filter arrangement in which the solid products are removed from the residual medium.
Eine hohe Betriebssicherheit und ein Langzeit-Betrieb werden dadurch ermöglicht, daß das Filter, vorzugsweise durch kon¬ tinuierlichen Austrag der abgeschiedenen Produkte, gereinigt wird.A high level of operational reliability and long-term operation are made possible by the fact that the filter is cleaned, preferably by continuously discharging the separated products.
Eine wirkungsvolle Behandlung der Kohlenwasserstoff-Verbin¬ dungen erfolgt dann, wenn die Temperatur zur Behandlung des Mediums im Reaktor zwischen 400° C und 550° C, vorzugsweise jedoch 470° C, beträgt.The hydrocarbon compounds are effectively treated when the temperature for treating the medium in the reactor is between 400 ° C. and 550 ° C., but preferably 470 ° C.
Eine Beschleunigung des Verfahrens wird außerdem dadurch erzielt, daß die Behandlung des Mediums im Reaktor unter Überdruck erfolgt.The process is also accelerated by treating the medium in the reactor under superatmospheric pressure.
Bei einer bevorzugten Variante des Vefahrens beträgt der Druck zur Behandlung des Mediums im Reaktor zwischen 1 bar und 30 bar, vorzugsweise 14 bar bis 16 bar und insbesondereIn a preferred variant of the process, the pressure for treating the medium in the reactor is between 1 bar and 30 bar, preferably 14 bar to 16 bar and in particular
15 bar, Überdruck.15 bar, overpressure.
Die Betriebssicherheit und der Wirkungsgrad des Verfahrens werden weiterhin dadurch erhöht, daß vor dem Zuführen des Mediums in den Reaktor eine Vorbehandlung des Mediums, ins¬ besondere eine Vorfiltration, erfolgt.The operational reliability and the efficiency of the process are further increased by pretreating the medium, in particular prefiltration, before feeding the medium into the reactor.
Außerdem kann das Verfahren dadurch verbessert werden, daß in einer Vorbehandlungsstufe das vorzugsweise vorfiltrierte Medium unter Druck erhitzt wird, vorzugsweise auf 120° C bei 4 bar Überdruck, und anschließend auf Umgebungsdruck ent¬ spannt wird. Dadurch werden Wasser sowie leicht flüchtige Bestandteile aus dem Medium entfernt, bevor dieses dem Reak- tor zugeführt wird. Überdies können auch andere Vorbehand¬ lungsstufen, beispielsweise zur Entfernung von Additiven, vorgesehen sein.In addition, the process can be improved by heating the preferably prefiltered medium under pressure in a pretreatment stage, preferably to 120 ° C. at 4 bar gauge pressure, and then releasing it to ambient pressure. This removes water and volatile constituents from the medium before it is fed to the reactor. In addition, other pretreatment stages, for example for removing additives, can also be provided.
Es hat sich außerdem als günstig erwiesen, wenn der Über- druck des Mediums nach der Vorbehandlung vor dem Zuführen des Mediums in den Reaktor erzeugt wird.It has also proven to be advantageous if the overpressure of the medium is generated after the pretreatment before the medium is fed into the reactor.
Eine besonders wirksame und wirtschaftliche Weiterbildung des Verfahrens wird dadurch erzielt, daß dem zu behandelnden Medium Zuschlagstoffe zugeführt werden, die während der Be¬ handlung im Reaktor Wasserstoff freigeben. Hierdurch wird die Neigung zur Koksbildung verringert und gleichzeitig die Ausbeute an gewünschten gasförmigen Kohlenwasserstoff-Ver¬ bindungen erhöht.A particularly effective and economical further development of the process is achieved by adding additives to the medium to be treated which release hydrogen in the reactor during the treatment. This reduces the tendency to form coke and at the same time increases the yield of desired gaseous hydrocarbon compounds.
Besonders wirkungsvoll ist diese Weiterbildung des Vefahrens dann, wenn die Zuschlagstoffe unmittelbar vor oder in der Reaktionszone des Reaktors dem zu behandelnden Medium zuge¬ führt werden.This further development of the method is particularly effective when the additives are immediately before or in the Reaction zone of the reactor are fed to the medium to be treated.
Besonders wirtschaftlich und umweltfreundlich ist das Ver- fahren dann, wenn als Zuschlagstoff ein Abfallstoff, insbe¬ sondere Klärschlamm, verwendet wird. Alternativ dazu kann als Abfallstoff auch Aluminiumhydroxid verwendet werden, was in großen Mengen beim Eloxieren von Aluminium anfällt. Auch kann beispielsweise ein Gemisch aus Klärschlamm und Alumini- umhydroxid als Zuschlagsstoff verwendet werden. Durch eine Regelung der Mischung der Zuschlagstoffe mittels beispiels¬ weise eines regelbaren Mischkopfes kann ein vorteilhafter Einfluß auf den Ablauf des Verfahrens ausgeübt werden.The process is particularly economical and environmentally friendly if a waste material, in particular sewage sludge, is used as the additive. Alternatively, aluminum hydroxide can also be used as a waste material, which occurs in large quantities when anodizing aluminum. A mixture of sewage sludge and aluminum hydroxide can also be used as an additive, for example. By regulating the mixture of the additives using, for example, an adjustable mixing head, an advantageous influence on the course of the process can be exerted.
Besonders gleichmäßig läuft das Verfahren dann ab, wenn das Niveau des flüssigen Mediums im Reaktor durch Regelung kon¬ stant gehalten wird. Ebenso kann das Verfahren dadurch gleichmäßiger ablaufen, daß der Überdruck im Reaktor durch Regelung konstant gehalten wird.The process runs particularly smoothly if the level of the liquid medium in the reactor is kept constant by regulation. Likewise, the process can run more evenly in that the overpressure in the reactor is kept constant by regulation.
Wird die Verweilzeit des Mediums im Reaktor, vorzugsweise durch Regelung des Volumenstroms des Mediums, geregelt, so kann ein gleichmäßiger Verfahrensablauf und damit eine gleichmäßige, effektive Ausbeute an gasförmigen Produkten erhalten werden.If the residence time of the medium in the reactor is regulated, preferably by regulating the volume flow of the medium, a uniform process sequence and thus a uniform, effective yield of gaseous products can be obtained.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum ther¬ mischen Behandeln, insbesondere zum Cracken, von Kohlenwas¬ serstoff-Verbindungen, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung, mit einem eine Heizung auf¬ weisenden Reaktor zur Behandlung von Kohlenwasserstoff-Ver¬ bindungen in einer Reaktionszone des Reaktors, einer Zuführpumpe für das zu behandelnde Medium, die über Zuführ-The invention further relates to a device for the thermal treatment, in particular for cracking, of hydrocarbon compounds, in particular for carrying out the method according to the invention, with a reactor having a heater for the treatment of hydrocarbon compounds in one Reaction zone of the reactor, one Feed pump for the medium to be treated, which via feed
Fluidleitungen eingangsseitig mit einem Vorratsbehälter für das zu behandelnde Medium und ausgangsseitig mit einer Zu¬ flußkammer des Reaktors in Fluidverbindung steht, und einer an eine Abflußöffnung der Abflußkammer des Reaktors ange¬ schlossenen Gas-Abflußleitung zum Abführen der entstehenden gasförmigen Produkte.Fluid lines are in fluid connection on the inlet side with a storage container for the medium to be treated and on the outlet side with an inlet chamber of the reactor, and a gas outlet line connected to an outlet opening of the outlet chamber of the reactor for discharging the resulting gaseous products.
Ebenso wie das erfindungsgemäße Verfahren sind auch derarti- ge Vorrichtungen zum thermischen Behandeln von Kohlenwasser¬ stoff-Verbindungen bekannt. Auch diesen Vorrichtungen lastet der Nachteil an, daß sie leicht verkoken, wie bereits ein¬ gangs in Verbindung mit dem Verfahren ausgeführt worden ist .Like the method according to the invention, such devices for the thermal treatment of hydrocarbon compounds are also known. These devices also suffer from the disadvantage that they easily coke, as has already been explained in connection with the method.
Es ist daher auch eine Aufgabe der Erfindung, eine derartige Vorrichtung so auszubilden, daß die Gefahr der Verkokung der Vorrichtung wesentlich reduziert wird.It is therefore also an object of the invention to design such a device so that the risk of coking the device is significantly reduced.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Abflußkammer des Reaktors in ihrem unteren Bereich eine weitere Abflußöffnung aufweist, die in Fluidverbindung mit einem eine Filterein¬ richtung aufweisenden Reinigungskreislauf steht.This object is achieved in that the discharge chamber of the reactor has in its lower region a further discharge opening which is in fluid communication with a cleaning circuit having a filter device.
Der Reinigungskreislauf weist bevorzugt auch eine Umwälzpum- pe auf, wobei die Abflußöffnung des Reaktors in Fluidverbin¬ dung mit der Eingangsseite der Umwälzpumpe steht, wobei die Umwälzpumpe ausgangsseitig in Fluidverbindung mit dem Ein¬ gang der Filtereinrichtung steht und wobei die Filterein¬ richtung ausgangsseitig in Fluidverbindung mit der Zufluß- kammer des Reaktors steht. Durch das Umwälzen des aus der weiteren Abflußöffnung abge¬ leiteten flüssige und feste Bestandteile aufweisenden Rest¬ mediums in dem die Filtereinrichtung aufweisenden Reini¬ gungskreislauf werden die festen Bestandteile des Restmedi- ums nicht nur in der Filtereinrichtung aus dem Restmedium entfernt, sondern bis zum Erreichen des Filtermediums auch im Schwebezustand gehalten, wodurch ein Sedimentieren der festen Bestandteile an unerwünschten Stellen des Reaktors im wesentlichen ausgeschlossen wird. Die Rückführung des gerei- nigten Restmediums in die Zuflußkammer des Reaktors führt das gefilterte Restmedium dem noch nicht im Reaktor behan¬ delten Rohmedium zu, so daß dieser Teil des Restmediums den Reaktor ein zweites Mal durchläuft, wodurch die Ausbeute an gasförmigen Produkten und folglich an nachfolgend abgeschie- denen gewünschten Destillaten verbessert ist.The cleaning circuit preferably also has a circulation pump, the outlet opening of the reactor being in fluid communication with the inlet side of the circulation pump, the circulation pump on the outlet side being in fluid connection with the inlet of the filter device and the filter device on the outlet side being in fluid connection with the inflow chamber of the reactor. By circulating the residual medium containing liquid and solid components derived from the further discharge opening in the cleaning circuit having the filter device, the solid components of the residual medium are not only removed from the residual medium in the filter device but until the Filter medium also kept in suspension, which essentially prevents sedimentation of the solid constituents at undesired locations in the reactor. The return of the cleaned residual medium to the inflow chamber of the reactor leads the filtered residual medium to the raw medium not yet treated in the reactor, so that this part of the residual medium passes through the reactor a second time, so that the yield of gaseous products and consequently subsequent separated desired distillates is improved.
Vorzugsweise weist die Filtereinrichtung einer derartigen Vorrichtung eine Filterreinigungsvorrichtung auf, die vor¬ zugsweise kontinuierlich arbeitet. Dadurch kann der Betrieb der Vorrichtung ohne bzw. ohne wesentliche Unterbrechung fortgeführt werden.The filter device of such a device preferably has a filter cleaning device which preferably works continuously. As a result, the operation of the device can be continued without or without substantial interruption.
Ist in der Gas-Abflußleitung ein Überdruck-Regelventil vor¬ gesehen, so kann einerseits der Überdruck im Reaktor gere- gelt werden und andererseits der Verfahrensprozeß im Reaktor durch Ablassen des Drucks mittels des Überdruck-Regelventils zum Stoppen gebracht werden.If an overpressure control valve is provided in the gas discharge line, the overpressure in the reactor can be controlled on the one hand and the process process in the reactor can be stopped by releasing the pressure by means of the overpressure control valve.
Zur besseren Energieausnutzung ist in einer vorteilhaften Ausbildung der Vorrichtung ein Wärmetauscher vorgesehen, der einerseits an die Gas-Abflußleitung angeschlossen ist und vom heißen abgeführten Gas durchströmt wird, und der andererseits zwischen zwei Zuführ-Fluidleitungen vorgesehen ist und von dem aus dem Vorratsbehälter zum Reaktor beför¬ derten Medium durchströmt wird.In an advantageous embodiment of the device, a heat exchanger is provided for better energy utilization, which is connected on the one hand to the gas drain line and through which hot discharged gas flows, and the on the other hand, is provided between two feed fluid lines and through which the medium conveyed from the storage container to the reactor flows.
Ist in die Zuführleitung zwischen den Wärmetauscher und den Reaktor ein vorzugsweise elektrisch betriebener Vorerhitzer eingesetzt, so kann die erforderliche Aufheizung des im Re¬ aktor zu behandelnden Mediums größtenteils bereits vor Er¬ reichen des Reaktors erfolgen, so daß im Reaktor nur noch die Wärmeenergie zuzuführen ist, die für den eigentlichen Behandlungs- oder Crack-Prozeß erforderlich ist. Dadurch wird die Durchlaufzeit im Reaktor herabgesetzt und der Reak¬ tor kann kompakter aufgebaut werden.If a preferably electrically operated preheater is used in the feed line between the heat exchanger and the reactor, the required heating of the medium to be treated in the reactor can largely take place before reaching the reactor, so that only the thermal energy has to be supplied to the reactor that is required for the actual treatment or cracking process. As a result, the throughput time in the reactor is reduced and the reactor can be made more compact.
Vorteilhaft ist auch, wenn die Zuführpumpe für das Medium eine Druckpumpe ist, da dadurch die Erzeugung des gewünsch¬ ten Drucks auf einfache Weise erfolgen kann.It is also advantageous if the feed pump for the medium is a pressure pump, since the desired pressure can thereby be generated in a simple manner.
Ist in der Zuführleitung eine Vorbehandlungseinheit vorgese- hen, die einen Erhitzer und eine nachgeschaltete Expansions- Vorrichtung aufweist, so lassen sich auf einfache und wir¬ kungsvolle Weise Wasser und leicht siedende Stoffe vor der Behandlung im Reaktor aus dem Medium entfernen.If a pretreatment unit is provided in the feed line, which has a heater and a downstream expansion device, water and low-boiling substances can be removed from the medium in a simple and effective manner before the treatment in the reactor.
Ist zwischen dem Zuführbehälter für das Medium und der Zu¬ führpumpe eine Filtereinrichtung vorgesehen, so werden uner¬ wünschte Feststoffe bzw. Schwebstoffe bereits vor der Be¬ handlung im Reaktor aus dem Medium entfernt, was insbesonde¬ re bei der Behandlung von Altöl vorteilhaft ist.If a filter device is provided between the feed container for the medium and the feed pump, then undesired solids or suspended matter are removed from the medium before treatment in the reactor, which is particularly advantageous in the treatment of waste oil.
Weist die Filtereinrichtung zumindest zwei parallel geschal¬ tete, umschaltbare Filteranordnungen auf, so wird ein kontinuierlicher Betrieb der Vorrichtung ermöglicht, da das Medium beim Reinigen oder Auswechseln einer Filteranordnung durch die jeweils andere Filteranordnung geleitet wird.If the filter device has at least two switchable filter arrangements connected in parallel, then Continuous operation of the device enables because the medium is passed through the other filter arrangement when cleaning or replacing one filter arrangement.
Vorteilhaft ist auch, wenn zumindest eine Zuführeinheit für einen Wasserstoff abgebenden Zuschlagstoff vorgesehen ist, die einen Vorratsbehälter für den Zuschlagstoff, eine Pumpe und vorzugsweise eine Filtereinrichtung aufweist und über eine Fluidverbindung an den Reaktor angeschlossen ist. Hier- durch kann der Wirkungsgrad der Vorrichtung verbessert wer¬ den, wobei eine weitere Verbesserung dann möglich ist, wenn die Fluidverbindung für den Zuschlagstoff in einem Abschnitt des Reaktors mündet, der unmittelbar vor oder in der Reakti¬ onszone liegt.It is also advantageous if at least one feed unit for a hydrogen-emitting additive is provided, which has a reservoir for the additive, a pump and preferably a filter device and is connected to the reactor via a fluid connection. As a result, the efficiency of the device can be improved, a further improvement being possible if the fluid connection for the additive opens into a section of the reactor which is immediately upstream or in the reaction zone.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigt:The invention is explained in more detail below using an example with reference to the drawing; in this shows:
Fig. 1. einen schematischen Aufbau eines zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung einsetzbaren Re¬ aktors zur Behandlung von Kohlenwasserstoff-Verbin¬ dungen und1 shows a schematic structure of a reactor for the treatment of hydrocarbon compounds which can be used for carrying out the method according to the invention, and
Fig. 2. ein Verfahrensschema einer den in Figur 1 gezeigten Reaktor aufweisenden Vorrichtung zum thermischen Behandeln von Kohlenwasserstoff-Verbindungen, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet.2 shows a process diagram of a device for the thermal treatment of hydrocarbon compounds which has the reactor shown in FIG. 1 and which operates according to the process according to the invention.
In Fig. 1 ist ein Reaktor 100 zur Behandlung von Kohlenwas¬ serstoff-Verbindungen nach dem Verfahren und für die Vorrichtung gemäß der Erfindung gezeigt. Ein derartiger Re¬ aktor ist in der dieselbe Priorität wie die vorliegende An¬ meldung aufweisenden parallelen deutschen Patentanmeldung P 44 18 597.9 desselben Anmelders detailliert beschrieben; deren Inhalt wird hiermit ausdrücklich zum Offenbarungsge¬ halt der vorliegenden Anmeldung gemacht.1 shows a reactor 100 for the treatment of hydrocarbon compounds by the process and for the Device according to the invention shown. Such a reactor is described in detail in the same priority as the present German patent application P 44 18 597.9 from the same applicant; the content of which is hereby expressly made part of the disclosure of the present application.
Dieser Reaktor ist zum thermischen Cracken von Kohlenwasser¬ stoff-Verbindungen ausgelegt. In einem oberen Gehäusekopf 11, der vorzugsweise einen im Grundriß kreisförmigen Quer¬ schnitt aufweist, ist eine ringförmige Zuflußkammer 12 mit einer die Wand des Gehäusekopfes 11 durchdringenden Zuflu߬ öffnung 10 vorgesehen. Der Außendurchmesser der ringförmigen Zuflußkammer 12 entspricht dabei im wesentlichen dem Außen- durchmesser des oberen Gehäusekopfes 11.This reactor is designed for the thermal cracking of hydrocarbon compounds. In an upper housing head 11, which preferably has a circular cross section in plan, an annular inflow chamber 12 is provided with an inflow opening 10 penetrating the wall of the housing head 11. The outer diameter of the annular inflow chamber 12 essentially corresponds to the outer diameter of the upper housing head 11.
Unterhalb und innerhalb der ringförmigen Zuflußkammer 12 ist im Gehäusekopf 11 eine Abflußkammer 16 vorgesehen. Die Ab¬ flußkammer 16 besitzt eine Abflußöffnung 14 für die beim Crack-Prozeß entstehende Gasphase. Die Abflußöffnung 14 ist im oberen Zentralbereich der Abflußkammer 16, welcher radial innerhalb der ringförmigen Zuflußkammer 12 liegt, vorgesehen und durchdringt die Wand des oberen Gehäusekopfes 11. Eine weitere Abflußöffnung 15 für die verbleibende flüssige Phase ist im zentralen Bodenbereich der Abflußkammer 16, der er¬ sten Abflußöffnung 14 gegenübergelegen, angeordnet. Auch die weitere Abflußöffnung 15 durchdringt die Wand des oberen Gehäusekopfes 11.A drain chamber 16 is provided in the housing head 11 below and within the annular inflow chamber 12. The outflow chamber 16 has an outflow opening 14 for the gas phase formed during the cracking process. The drain opening 14 is provided in the upper central region of the drain chamber 16, which is located radially inside the annular inflow chamber 12, and penetrates the wall of the upper housing head 11. Another drain opening 15 for the remaining liquid phase is in the central bottom region of the drain chamber 16, which he Most outflow opening 14 opposite, arranged. The further drain opening 15 also penetrates the wall of the upper housing head 11.
Zur Vereinfachung der Montage besteht der obere Gehäusekopf 11 aus einer unteren Bodenwanne 11' und einem oberen Deckel 11' '. Die Bodenwanne 11' und der Deckel 11 ' ' sind über durch strichpunktierte Linien angedeutete Flanschverbindungen ab¬ dichtend miteinander verbunden. Dabei ist die Zuflußkammer 12 im oberen Deckel 11' ' vorgesehen.To simplify assembly, the upper housing head 11 consists of a lower floor pan 11 'and an upper cover 11''. The floor pan 11 'and the lid 11''are through Dashed lines indicated flange connections sealingly connected together. The inflow chamber 12 is provided in the upper cover 11 ″.
Die untere Bodenwanne 11' ist in ihrem Bodenbereich mit Auf¬ nahmeflanschen 13, 13' zur Aufnahme von Reaktionseinheiten 18, 18' versehen.The lower floor pan 11 'is provided in its floor area with mounting flanges 13, 13' for mounting reaction units 18, 18 '.
Die Reaktionseinheiten 18, 18' sind in die Aufnahmeflansche 13, 13' von unten eingesetzt und am Gehäusekopf 11 befe¬ stigt, so daß die Reaktionseinheiten 18, 18' vom Gehäusekopf 11 herabhängen.The reaction units 18, 18 'are inserted into the receiving flanges 13, 13' from below and attached to the housing head 11, so that the reaction units 18, 18 'hang from the housing head 11.
Jede Reaktionseinheit 18, 18' weist einen ersten, inneren rohrförmigen Abschnitt 20 auf, dessen erstes Ende 22 in die Zuflußkammer 12 hineinragt und auf diese Weise damit in Fluidverbindung steht. Das erste Ende 22 des ersten rohrför¬ migen Abschnitts 20 ist dabei innerhalb der Zuflußkammer 12 an einem Ort gelegen, der oberhalb des tiefsten Punktes der Zuflußkammer und zumindest geringfügig oberhalb der Zuflu߬ öffnung 10 liegt.Each reaction unit 18, 18 'has a first, inner tubular section 20, the first end 22 of which protrudes into the inflow chamber 12 and is thus in fluid communication therewith. The first end 22 of the first tubular section 20 is located within the inflow chamber 12 at a location above the lowest point of the inflow chamber and at least slightly above the inflow opening 10.
Weiterhin weist die Reaktionseinheit 18 einen zweiten, äuße¬ ren rohrförmigen Abschnitt 26 auf, der den unteren, aus dem Gehäusekopf 11 durch eine Öffnung 17 im Aufnahmeflansch 13 hindurch nach außen geführten Bereich des ersten rohrförmi¬ gen Abschnitts 20 umgibt. Der zweite rohrförmige Abschnitt 26 ist an seinem unteren, ersten Endabschnitt 28 mittels eines schematisch angedeuteten Verschlußstücks 40 abdichtend verschlossen. Mit seinem oberen, zweiten Ende 30 ist der zweite rohrförmige Abschnitt 26 in den Aufnähmet1ansch 13 radial nach außen abdichtend eingesetzt und steht mit seinem Innenraum über die Öffnung 17 im Aufnahmeflansch 13 mit der Abflußkammer 16 in Fluidverbindung. Das untere, zweite Ende 24 des ersten rohrförmigen Abschnitts 20 mündet im Bereich des unteren Endabschnitts 28 des zweiten rohrförmigen Ab- Schnitts 26 in diesen.Furthermore, the reaction unit 18 has a second, outer tubular section 26, which surrounds the lower area of the first tubular section 20, which is led out of the housing head 11 through an opening 17 in the receiving flange 13. The second tubular section 26 is sealed at its lower, first end section 28 by means of a schematically indicated closure piece 40. With its upper, second end 30, the second tubular section 26 is inserted in the Aufnähmet1ansch 13 sealing radially to the outside and stands with his Interior via the opening 17 in the receiving flange 13 with the drain chamber 16 in fluid communication. The lower, second end 24 of the first tubular section 20 opens into the region of the lower end section 28 of the second tubular section 26.
In dem Bereich, in dem der erste rohrförmige Abschnitt 20 innerhalb des zweiten rohrförmigen Abschnitts 26 verläuft, bildet die Wand des ersten rohrförmigen Abschnitts 20 eine gemeinsame Wand 32 zwischen dem ersten und dem zweiten rohr¬ förmigen Abschnitt 20 bzw. 26. Die äußere Wand 34 des zwei¬ ten rohrförmigen Abschnitts 26 ist in einem Bereich, der der gemeinsamen Wand 32 gegenübergelegen ist, von einer Heizung 36 umgeben.In the area in which the first tubular section 20 extends within the second tubular section 26, the wall of the first tubular section 20 forms a common wall 32 between the first and the second tubular sections 20 and 26. The outer wall 34 of the second tubular section 26 is surrounded by a heater 36 in an area opposite the common wall 32.
Die Heizung 36 besteht aus einem wendeiförmig um die äußere Wand 34 angeordneten elektrischen Heizkörper. Der Heizkörper 36 ist von einem kreisringförmigen Gehäuse 37 umgeben, wel¬ ches an seinen axialen Enden abdichtend mit der äußeren Wand 34 verbunden ist.The heater 36 consists of an electric heater arranged helically around the outer wall 34. The heating element 36 is surrounded by an annular housing 37, which is sealingly connected to the outer wall 34 at its axial ends.
Der auf diese Weise gebildete Heizungsraum 38 zwischen dem Bereich 35 der äußeren Wand 34, in welchem die Heizung 36 angeordnet ist, und dem Heizungsgehäuse 37 ist evakuiert, so daß ein Wärmeverlust durch Konvektion innerhalb des Hei¬ zungsraumes 38 und damit eine Wärmeabgabe nach außen, durch das Heizungsgehäuse 37 hindurch, minimiert ist. Die Wärme der Heizung 36 kann daher unmittelbar an den Bereich 35 der äußeren Wand 34 als Kontaktwärme und auch als Strahlungswär- me durch diese Wand hindurch direkt an das zu behandelnde Medium abgegeben werden. Das zu behandelnde Medium, vorzugsweise vorgereinigtes Al¬ töl, wird durch die Zuflußöffnung 10 in die Zuflußkammer 12 geleitet. Von dort aus gelangt es in den ersten rohrförmigen Abschnitt 20 der Reaktionseinheit 18 und durchfließt diesen von oben nach unten. Am unteren Ende 24 des ersten rohrför¬ migen Abschnitts 20 tritt das Medium aus dem ersten rohrför¬ migen Abschnitt 20 aus und in den zweiten rohrförmigen Ab¬ schnitt 26 ein, woraufhin es in dem im zweiten rohrförmigen Abschnitt 26 gebildeten Ringkanal 27 im Gegenstrom nach oben zurückfließt.The heating space 38 formed in this way between the area 35 of the outer wall 34, in which the heating 36 is arranged, and the heating housing 37 is evacuated, so that heat loss by convection within the heating space 38 and thus heat dissipation to the outside, through the heater housing 37 is minimized. The heat of the heater 36 can therefore be emitted directly to the area 35 of the outer wall 34 as contact heat and also as radiant heat through this wall directly to the medium to be treated. The medium to be treated, preferably pre-cleaned waste oil, is passed through the inflow opening 10 into the inflow chamber 12. From there it reaches the first tubular section 20 of the reaction unit 18 and flows through it from top to bottom. At the lower end 24 of the first tubular section 20, the medium emerges from the first tubular section 20 and into the second tubular section 26, whereupon it flows upward in the annular channel 27 formed in the second tubular section 26 flows back.
In dem vom Heizkörper 36 geheizten Bereich des Ringkanals 27 erfolgt das Cracken der im Medium enthaltenen Kohlenwasser¬ stoff-Verbindungen, d.h. es tritt eine teilweise Aggregats- zustandsänderung des Mediums ein, da durch das Cracken auf¬ gebrochene Kohlenwasserstoff-Verbindungen sieden und somit in die dampfförmige Phase übergehen. Das nun zu einem Gas- Flüssigkeits-Gemisch gewordene Medium strömt dann durch die Öffnung 17 im Aufnahmeflansch 13 in die Abflußkammer 16 ein, von wo aus die gasförmigen Bestandteile durch die obere Ab¬ flußöffnung 14 entweichen und einer Weiterbehandlung zuge¬ führt werden. Die flüssigen und festen Bestandteile des Me¬ diums werden aus der Abflußkammer 16 durch die weitere, un¬ tere Abflußöffnung 15 abgeführt.In the area of the ring channel 27 heated by the radiator 36, the hydrocarbon compounds contained in the medium are cracked, i.e. there is a partial change in the state of aggregation of the medium, since cracked hydrocarbon compounds boil and thus pass into the vapor phase. The medium which has now become a gas-liquid mixture then flows through the opening 17 in the receiving flange 13 into the outflow chamber 16, from where the gaseous components escape through the upper outflow opening 14 and are passed on for further treatment. The liquid and solid components of the medium are discharged from the discharge chamber 16 through the further, lower discharge opening 15.
Der kompakte Aufbau des oberen Gehäusekopfes 11 und der Re¬ aktionseinheit 18 gestattet eine platzsparende Bauweise und damit die Konstruktion eines kleinen Kompakt-Reaktors, wel¬ cher auch außerhalb von Raffinerien eingesetzt werden kann und auch für die Verarbeitung kleinerer Mengen von Kohlen¬ wasserstoff-Verbindungen geeignet ist. Die Anordnung der ringförmigen Zuflußkammer 12 oberhalb derThe compact construction of the upper housing head 11 and the reaction unit 18 allows a space-saving construction and thus the construction of a small compact reactor, which can also be used outside of refineries and also for processing smaller amounts of hydrocarbon compounds suitable is. The arrangement of the annular inflow chamber 12 above the
Abflußkammer 16 im oberen Gehäusekopf 11 und das Vorsehen gemeinsamer Wände zwischen der Zuflußkammer 12 und der Ab¬ flußkammer 16 sorgt durch die in der Abflußkammer 16 herr- sehende hohe Temperatur bereits für eine Vorwärmung des in die Zuflußkammer 12 einfließenden Mediums.Drain chamber 16 in the upper housing head 11 and the provision of common walls between the feed chamber 12 and the drain chamber 16 already preheat the medium flowing into the feed chamber 12 due to the high temperature in the drain chamber 16.
Eine weitere Vorwärmung wird dadurch erzielt, daß der erste rohrförmige Abschnitt 20 nach dem Austritt aus der Zufluß- kammer 12 zunächst durch die Abflußkammer 16 geführt wird. Dort bewirkt die höhere Temperatur in der Abflußkammer 16 eine weitere Aufheizung des durch den ersten rohrförmigen Abschnitts 20 strömenden Mediums.A further preheating is achieved in that the first tubular section 20 is first led through the outflow chamber 16 after it has left the inflow chamber 12. There, the higher temperature in the discharge chamber 16 further heats up the medium flowing through the first tubular section 20.
Eine weitere Vorwärmung des Mediums 20 erfolgt dann dadurch, daß der erste rohrförmige Abschnitt 20 koaxial innerhalb des zweiten rohrförmigen Abschnitts 26 verläuft, wobei die au¬ ßerhalb des zweiten rohrförmigen Abschnitts 26 angebrachte Heizung 36 ihre Wärme indirekt ebenfalls bereits an das im ersten rohrförmigen Abschnitt 20 fließende Medium abgibt. Auf diese Weise gelangt bereits ausreichend vorgewärmtes Medium in den ersten, unteren Endabschnitt 28 des zweiten rohrförmigen Abschnitts 26, so daß beim Aufsteigen des Medi¬ ums im von der Heizung 36 beaufschlagten Ringkanal 27 der Crack-Prozeß sofort beginnen kann.A further preheating of the medium 20 then takes place in that the first tubular section 20 extends coaxially within the second tubular section 26, the heater 36 mounted outside the second tubular section 26 also indirectly imparting its heat to the one in the first tubular section 20 emits flowing medium. In this way, sufficiently preheated medium already reaches the first, lower end section 28 of the second tubular section 26, so that the cracking process can begin immediately when the medium rises in the annular channel 27 acted upon by the heater 36.
In dem am unteren, ersten Ende 28 des zweiten rohrförmgen Abschnitts 26 vorgesehenen Verschlußstück 40 ist ein Tempe¬ ratursensor 42 angeordnet, der in Fig. 1 nur schematisch dargestellt ist und der die Temperatur des vorgewärmten Me¬ diums am Eintritt in den Ringkanal 27 erfaßt, um eine Rege¬ lung des Reaktors zu ermöglichen. Am gleichen Ort ist auch eine Zuströmöffnung 43 zur Zudosierung eines Zuschlagstoffes vorgesehen.A temperature sensor 42, which is only shown schematically in FIG. 1 and which detects the temperature of the preheated medium at the entry into the annular channel 27, is arranged in the closure piece 40 provided at the lower, first end 28 of the second tubular section 26. to enable control of the reactor. Is in the same place too an inflow opening 43 is provided for metering in an aggregate.
In Fig. 2 ist eine Vorrichtung zum thermischen Behandeln, insbesondere zum Cracken von Kohlenwasserstoff-Verbindungen gezeigt, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet.2 shows a device for thermal treatment, in particular for cracking hydrocarbon compounds, which operates according to the method according to the invention.
Kernstück der Anlage ist der vorstehend beschriebene und in Fig. 1 gezeigte Reaktor 100. In einem Vorratsbehälter 102 ist ein Vorrat 104 an zu behandelndem Medium enthalten. Ein Rührwerk 103 sorgt dafür, daß die Zusammensetzung des zu behandelnden Mediums homogen bleibt und insbesondere keine Sedimentation von Feststoffen im Vorratsbehälter 102 auf¬ tritt.The core of the plant is the reactor 100 described above and shown in FIG. 1. A reservoir 104 of medium to be treated is contained in a reservoir 102. An agitator 103 ensures that the composition of the medium to be treated remains homogeneous and in particular that no sedimentation of solids occurs in the storage container 102.
Mittels einer Pumpe 105, die vorzugsweise als Dickstoffpumpe ausgebildet ist, wird das zu behandelnde Medium aus dem Vor¬ ratsbehälter 102 abgesaugt und einer Filtereinrichtung 106 zugeführt, die zwei parallel angeordnete und abwechselnd einschaltbare Filteranordnungen 106', 106' ' besitzt.By means of a pump 105, which is preferably designed as a thick matter pump, the medium to be treated is sucked out of the reservoir 102 and fed to a filter device 106 which has two filter arrangements 106 ', 106' 'which are arranged in parallel and can be switched on and off alternately.
Aus der Filtereinrichtung 106 wird das dort mechanisch vor¬ gereinigte zu bearbeitende Medium mittels einer Druckpumpe 107 durch eine erste Leitung 108 zu einem ersten Wärmetau- scher 109 geleitet, den das Medium sekundärseitig durch¬ fließt, wodurch es vorgewärmt wird. Vom Wärmetauscher 109 fließt das Medium durch eine zweite Leitung 110 weiter zu einem ersten elektrisch betriebenen Vorerhitzer 111. Dort wird das von der Druckpumpe 107 unter Druck gesetzte Medium weiter erhitzt und über eine dritte Leitung 112 einem Druck¬ regelventil 113 und von diesem durch eine vierte Leitung 114 einem ersten Expansionsgefäß 115 zugeführt. In diesem Expansionsgefäß verdampfen die leicht siedenden Bestandteile des Mediums.From the filter device 106, the medium to be processed, which has been mechanically pre-cleaned there, is passed by means of a pressure pump 107 through a first line 108 to a first heat exchanger 109 through which the medium flows on the secondary side, whereby it is preheated. From the heat exchanger 109, the medium flows through a second line 110 to a first electrically operated preheater 111. There, the medium pressurized by the pressure pump 107 is further heated and via a third line 112 to a pressure control valve 113 and from there through a fourth Line 114 is fed to a first expansion vessel 115. In this Expansion vessel evaporate the low-boiling components of the medium.
Die flüchtigen, leicht siedenden Bestandteile werden durch eine fünfte Leitung 116 einem Kühler 117 für Wasser zuge¬ führt, aus welchem das kondensierte Wasser durch eine sech¬ ste Leitung 118 zu einem Wasser-Expansionsbehälter 119 ge¬ leitet wird. Aus diesem fließt das Wasser in einen Wasser- Sammelbehälter 120.The volatile, low-boiling constituents are fed through a fifth line 116 to a cooler 117 for water, from which the condensed water is passed through a sixth line 118 to a water expansion tank 119. From this, the water flows into a water collecting container 120.
Die im Kühler 117 für Wasser nicht kondensierten, leicht siedenden Bestandteile werden durch eine siebte Leitung 121 abgeführt und abgefackelt oder in einem Kühler für Leicht- sieder (nicht gezeigt) kondensiert.The low-boiling constituents which are not condensed in the cooler 117 for water are discharged through a seventh line 121 and flared or condensed in a cooler for low boilers (not shown).
Aus dem ersten Expansionsgefäß 115 werden die dort nicht siedenden Bestandteile des zu behandelnden Mediums durch eine achte Leitung 122 einem zweiten elektrisch betriebenen Vorerhitzer 123 zugeführt und von dort über eine neunte Lei- tung 124 durch die Zuflußöffnung 10 des Reaktors 100 in des¬ sen Zuflußkammer 12 eingeleitet. Im Reaktor 100 wird das eingeleitete Medium auf die in Verbindung mit Figur 1 be¬ reits beschriebene Weise behandelt. Die Temperatur des be¬ handelten Mediums am Reaktorausgang beträgt etwa 470° C.From the first expansion vessel 115, the components of the medium to be treated which are not boiling there are fed through an eighth line 122 to a second electrically operated preheater 123 and from there via a ninth line 124 through the inflow opening 10 of the reactor 100 into its inflow chamber 12 initiated. In the reactor 100, the medium introduced is treated in the manner already described in connection with FIG. 1. The temperature of the treated medium at the reactor outlet is approximately 470 ° C.
Die im Reaktor 100 entstehende gasförmige Phase wird aus der Abflußkammer 16 durch die Abflußöffnung 14 in einer zehnten Leitung 125, in welcher ein Druckregelventil 126 vorgesehen ist, zu der Primärseite des ersten Wärmetauschers 109 ge- führt und durch diesen geleitet, wobei es Wärmeenergie an das sekundärseitig durchgeleitete Medium abgibt. Vom ersten Wärmetauscher 109 wird die gasförmige Phase durch eine elfte Leitung 127 einem Kühler 128 einer ersten Konden¬ sationsstufe 129, einem Schwerölkondensator, zugeführt. Dort erfolgt eine Temperaturabsenkung der gasförmigen Phase von ca. 450° C auf ca. 340° C. Das sich im Expansionsbehälter 130 dieser ersten Kondensationsstufe 129 sammelnde flüssige Produkt wird über eine Verbindungsleitung 131 in die Leitung 124 und von dort zurück in die Zuflußkammer 12 des Reaktors 100 eingeleitet und dem Behandlungsprozeß wieder zugeführt.The gaseous phase formed in the reactor 100 is led from the discharge chamber 16 through the discharge opening 14 in a tenth line 125, in which a pressure regulating valve 126 is provided, to the primary side of the first heat exchanger 109 and is passed through it, whereby thermal energy is applied to the medium passed through on the secondary side. From the first heat exchanger 109, the gaseous phase is fed through an eleventh line 127 to a cooler 128 of a first condensing stage 129, a heavy oil condenser. There the temperature of the gaseous phase drops from approx. 450 ° C. to approx. 340 ° C. The liquid product collecting in the expansion tank 130 of this first condensation stage 129 is transferred via a connecting line 131 into the line 124 and from there back into the inflow chamber 12 of the Reactor 100 initiated and fed to the treatment process again.
Die sich im Expansionsbehälter 130 der ersten Kondensations- stufe 129 bildende gasförmige Phase wird aus dem System ab¬ geführt und abgefackelt, wobei die dabei entstehende Wärme dem Prozeß vorzugsweise wieder zugeführt wird und beispiels- weise zur Vorwärmung beiträgt.The gaseous phase that forms in the expansion tank 130 of the first condensation stage 129 is removed from the system and flared, the heat generated in this way preferably being returned to the process and contributing, for example, to preheating.
Die durch den Kühler 128 der ersten Kondensationsstufe 129 hindurchtretende gasförmige Phase wird einem Kühler 132 ei¬ ner zweiten Kondensationsstufe 133, einem Leichtölkondensa- tor, durch eine Leitung 134 zugeführt. Dort erfolgt eineThe gaseous phase passing through the cooler 128 of the first condensation stage 129 is fed to a cooler 132 of a second condensation stage 133, a light oil condenser, through a line 134. There is one
Temperaturabsenkung der gasförmigen Phase von ca. 340° C auf ca. 150° C. Bei der im Expansionsbehälter 135 der zweiten Kondensationsstufe anfallenden flüssigen Phase handelt es sich um Dieselkraftstoff, der aus dem Expansionsbehälter 135 in ein Dieselreservoir 136 abgeleitet wird. Die im Expansi¬ onsbehälter 135 der zweiten Kondensationsstufe anfallende gasförmige Phase wird ebenfalls aus dem System abgeführt und unter Wärmerückgewinnung abgefackelt.Temperature reduction of the gaseous phase from approx. 340 ° C. to approx. 150 ° C. The liquid phase obtained in the expansion tank 135 of the second condensation stage is diesel fuel, which is discharged from the expansion tank 135 into a diesel reservoir 136. The gaseous phase obtained in the expansion tank 135 of the second condensation stage is also removed from the system and burned off with heat recovery.
Die durch den Kühler 132 der zweiten Kondensationsstufe 133 hindurchtretende gasförmige Phase wird durch eine Leitung 137 einem Kühler 138 einer dritten Kondensationsstufe 139, einem Benzinkondensator, zugeleitet. Dort erfolgt eine Tem¬ peraturabsenkung der gasförmigen Phase von ca. 150° C auf ca. 50° C. Bei der sich im Expansionsgefäß 140 der dritten Kondensationsstufe abscheidenden flüssigen Phase handelt es sich um Benzin. Dieses Benzin wird aus dem Expansionsgefäß 140 in einen Benzin-Vorratsbehälter 141 abgeleitet, wobei es aus Sicherheitsgründen vorher durch einen (nicht gezeigten) zusätzlichen Benzinkühler geleitet werden kann.The gaseous phase passing through the cooler 132 of the second condensation stage 133 is passed through a line 137 to a cooler 138 of a third condensation stage 139, a gasoline condenser. There, the temperature of the gaseous phase is reduced from approximately 150 ° C. to approximately 50 ° C. The liquid phase that separates out in the expansion vessel 140 of the third condensation stage is gasoline. This gasoline is discharged from the expansion vessel 140 into a gasoline storage tank 141, whereby it can be passed through an additional gasoline cooler (not shown) for safety reasons.
Die durch den Kühler 138 der letzten Kondensationsstufe hin¬ durchtretende leicht flüchtige gasförmige Phase wird aus dem System abgeführt und vorzugsweise unter Wärmerückgewinnung abgefackelt oder einer weiteren verfahrenstechnischen Ver¬ wendung zugeführt.The readily volatile gaseous phase passing through the cooler 138 of the last condensation stage is removed from the system and preferably flared off with heat recovery or fed to a further process engineering use.
Der Anteil des zu behandelnden Mediums, der im Reaktor 100 nicht in die gasförmige Phase übergeht und sich daher als flüssige oder feste Phase in der Abflußkammer 16 des Reak¬ tors 100 sammelt, wird durch die untere Abflußöffnung 15 mittels einer Pumpe 142 durch eine erste Umwälzleitung 143 abgezogen und von der Umwälzpumpe 142 unter Druck durch eine zweite Umwälzleitung 144 einer Filteranordnung 145 zuge¬ führt. Dort werden die festen Produkte aus dem aus der Ab¬ flußkammer 16 abgezogenen Restmedium entfernt . Die durch die Filteranordnung 145 hindurchtretenden flüssigen Bestandteile des Restmediums werden durch eine dritte Umwälzleitung 146 wieder in die Zuflußkammer 12 des Reaktors 100 eingeleitet und durchlaufen anschließend die Behandlung im Reaktor noch¬ mal.The portion of the medium to be treated which does not change into the gaseous phase in the reactor 100 and therefore collects as a liquid or solid phase in the outflow chamber 16 of the reactor 100 is passed through the lower outflow opening 15 by means of a pump 142 through a first circulation line 143 withdrawn and fed from the circulation pump 142 under pressure through a second circulation line 144 to a filter arrangement 145. There the solid products are removed from the residual medium drawn off from the discharge chamber 16. The liquid constituents of the residual medium which pass through the filter arrangement 145 are introduced again into the inflow chamber 12 of the reactor 100 through a third circulation line 146 and then undergo the treatment in the reactor again.
Die Filteranordnung 145 wird durch kontinuierlichen Austrag der abgeschiedenen Produkte gereinigt . Dabei ist die Filteranordnung 145 vorzugsweise von einem Kanten-Spalt-Fil¬ ter gebildet, welches eine von außen zugängliche Reinigungs- einrichtung besitzt. Auf diese Weise kann während des Be¬ triebs ein Abreinigen des Filters ohne Betriebsunterbrechung erfolgen. Die abgereinigten Feststoffe, bei denen es sich vornehmlich um Koks handelt, werden von der Reinigungsein¬ richtung in ein Koksreservoir 147 abgeführt.The filter arrangement 145 is cleaned by continuously discharging the separated products. Here is the Filter arrangement 145 is preferably formed by an edge-gap filter which has an externally accessible cleaning device. In this way, the filter can be cleaned without interrupting operation during operation. The cleaned solids, which are primarily coke, are discharged into a coke reservoir 147 by the cleaning device.
Der Abscheidegrad in der Filteranordnung 145 ist durch die Verwendung von verschiedenen Filterpatronen mit unterschied¬ lichen Spaltbreiten variierbar. Bevorzugt werden dabei Spaltbreiten von 30 x 103 mm und 50 x 103 mm eingesetzt.The degree of separation in the filter arrangement 145 can be varied by using different filter cartridges with different gap widths. Gap widths of 30 × 10 3 mm and 50 × 10 3 mm are preferably used.
Ein Niveaugeber 148, der das Flüssigkeitsniveau im Reaktor 100 erfaßt und am Reaktor 100 vorgesehen ist, liefert einA level transmitter 148, which detects the liquid level in the reactor 100 and is provided on the reactor 100, supplies
Regelsignal für die Regelung des Zustromes von zu behandeln¬ dem Medium in den Reaktor. Der Niveaugeber 148 steuert dabei die Zuführpumpe 107.Control signal for the control of the inflow of medium to be treated in the reactor. The level sensor 148 controls the feed pump 107.
Der Reaktor 100 ist im Bereich der Verschlußstücke 40 mit Öffnungen 43 versehen, an welche eine Zuflußleitung 149 für ein Zuschlagstoff-Gemisch angeschlossen ist. Dazu sind zwei Versorgungseinrichtungen 150, 151 für Zuschlagstoffe vorge¬ sehen, die jeweils ein Vorratsgefäß 150', 151' sowie eine Filteranordnung 150' ', 151' ' besitzen und prinzipiell so aufgebaut sind wie der Vorratsbehälter 102 und die Filteran¬ ordnung 106 für das zu behandelnde Medium. Die Versorgungs¬ einrichtungen 150, 151 sind über Leitungen 150' ' ' und 151' ' ' mit einem Mischventil 152 für Zuschlagstoffe verbunden, an welches die Leitung 149 ausgangsseitig angeschlossen ist. Auf diese Weise können Zuschlagstoffe einzeln oder als Ge¬ misch in den Reaktor 100 unmittelbar vor der Reaktionszone des Reaktors 100 eingeleitet werden, in welcher der Crack- Prozeß stattfindet. Bei der Erhitzung in der Reaktionszone geben die Zuschlagstoffe Wasserstoff ab, der in der Reakti¬ onszone für eine Herabsetzung der Koksbildung sorgt. Hier¬ durch wird bei einem Verfahren gemäß der Erfindung bzw. bei der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung von vornherein die Ent¬ stehung von Koks reduziert, so daß die Filteranordnung 145 im Umwälz-Reinigungskreislauf des Reaktors 100 weniger Koks aus dem Restmedium entfernen muß.The reactor 100 is provided in the area of the closure pieces 40 with openings 43, to which an inflow line 149 for an aggregate mixture is connected. For this purpose, two supply devices 150, 151 for additives are provided, each of which has a storage vessel 150 ', 151' and a filter arrangement 150 '', 151 '' and are constructed in principle in the same way as the storage container 102 and the filter arrangement 106 for the medium to be treated. The supply devices 150, 151 are connected via lines 150 '''and151''' to a mixing valve 152 for additives, to which the line 149 is connected on the outlet side. In this way, additives can be introduced individually or as a mixture into the reactor 100 immediately before the reaction zone of the reactor 100 in which the cracking process takes place. When heated in the reaction zone, the additives release hydrogen, which ensures a reduction in coke formation in the reaction zone. In this way, in a method according to the invention or in the device shown in FIG. 2, the formation of coke is reduced from the outset, so that the filter arrangement 145 in the circulation cleaning circuit of the reactor 100 has to remove less coke from the residual medium.
Als geeignete Zuschlagstoffe haben sich Klärschlamm und Alu¬ miniumhydroxid herausgestellt, die einzeln oder als Mischung dem Prozeß zugeführt werden. Vorteilhaft ist dabei nicht nur eine Verbesserung des Prozesses an sich, sondern außerdem eine Aufbereitung von Abfallstoffen, wie Klärschlamm oder Aluminiumhydroxid.Sewage sludge and aluminum hydroxide, which are fed to the process individually or as a mixture, have proven to be suitable additives. It is advantageous not only to improve the process itself, but also to process waste materials such as sewage sludge or aluminum hydroxide.
Der Kühler 117 für Wasser ist primarseitig an einen ersten, eine Pumpe 153' und ein Bypass-Regelventil 153 ' ' aufweisen¬ den, Kühlmittelkreislauf 153 angeschlossen. Dieser Kühlmit¬ telkreislauf 153 besitzt ein ähnliches Temperaturniveau wie der analog zum ersten Kühlmittelkreislauf 153 aufgebaute Kühlmittelkreislauf 154 des Kühlers 138 der dritten Konden¬ sationsstufe 139 und ist mit dem ersten Kühlmittelkreislauf 153 über erste und zweite Kühlverbindungsleitungen 155 undThe cooler 117 for water is connected on the primary side to a first coolant circuit 153, which has a pump 153 'and a bypass control valve 153' '. This coolant circuit 153 has a temperature level similar to that of the coolant circuit 154 of the cooler 138 of the third condensing stage 139, which is constructed analogously to the first coolant circuit 153 and is connected to the first coolant circuit 153 via first and second coolant connecting lines 155 and
156 verbunden. Die von diesen beiden Kühlmittelkreisläufen mittlerer Temperatur aufgenommene Wärmeenergie kann entweder zur Wärmerückgewinnung verwendet oder über einen auch zur Vermeidung von Überhitzung dienenden Notfall-Wärmetauscher156 connected. The heat energy absorbed by these two medium temperature coolant circuits can either be used for heat recovery or via an emergency heat exchanger which also serves to avoid overheating
157 und ein Gebläse 158 an die Umgebung abgegeben werden. Der ebenfalls analog aufgebaute Kühlmittelkreislauf 159 des Kühlers 128 der ersten Kondensationsstufe 129 ist über drit¬ te und vierte Kühlverbindungsleitungen 160 und 161 mit dem analog aufgebauten Kühlmittelkreislauf 162 der zweiten Kon¬ densationsstufe 133 verbunden. Auch die von diesen beiden Kühlmittelkreisläufen höherer Temperatur aufgenommene Wärme¬ energie kann entweder zur Wärmerückgewinnung verwendet oder über einen auch zur Vermeidung von Überhitzung dienenden Notfall-Wärmetauscher 163 und ein Gebläse 164 an die Umge¬ bung abgegeben werden.157 and a fan 158 are released to the environment. The coolant circuit 159 of the cooler 128 of the first condensation stage 129, which is also constructed analogously, is connected via third and fourth cooling connection lines 160 and 161 to the coolant circuit 162 of the second condensation stage 133, which is constructed analogously. The heat energy absorbed by these two coolant circuits of higher temperature can either be used for heat recovery or can be released to the environment via an emergency heat exchanger 163 which also serves to avoid overheating and a blower 164.
Die durch Wärmerückgewinnung in den vorstehenden vier Kühl- kreisläufen gewonnene Wärmeenergie kann bevorzugt zur Vor- wärmung des zu behandelnden Mediums mittels im Bereich der Leitung 110 eingesetzter, dem Wärmetauscher 109 ähnlicher Wärmetauscher erfolgen, wobei jeweils ein Wärmetauscher für die Mitteltemperatur-Kühlkreisläufe 153, 154 und ein nachge¬ schalteter Wärmetauscher für die Hochtemperatur-Kühlkreis- laufe 159, 162 vorgesehen ist. Genauso ist aber auch eine Vorwärmung zumindest eines Zuschlagstoffes, beispielsweise mittels eines oder mehrerer in die Leitung 149 eingesetzter Wärmetauscher, möglich.The heat energy obtained by heat recovery in the above four cooling circuits can preferably be used for preheating the medium to be treated by means of heat exchangers used in the area of the line 110 and similar to the heat exchanger 109, one heat exchanger each for the medium-temperature cooling circuits 153, 154 and a downstream heat exchanger for the high-temperature cooling circuits 159, 162 is provided. However, preheating of at least one additive is also possible, for example by means of one or more heat exchangers inserted in line 149.
Anstatt jeden der Kühlkreisläufe durch eine Pumpe und ein Bypass-Regelventil kostenaufwendig zu regeln, können die drei Kühler 128, 132, 138 der drei Kondensationsstufen 129, 133 und 139 auch in einem gemeinsamen Kühlkreislauf kaska¬ denartig hintereinandergeschaltet werden, wobei die Eintrittstemperatur des Kühlmediums im ersten Kühler 128 mit beispielsweise 230° C der Austrittstemperatur des Kühlmedi¬ ums im zweiten Kühler 132 und die dortige Eintrittstemperatur des Kühlmediums mit etwa 100° C der Aus¬ trittstemperatur des Kühlmediums im dritten Kühler 138 ent¬ spricht. Durch einen Wärmerückgewinnungs-Wärmetauscher (nicht gezeigt) wird die Austrittstemperatur des Kühlmediums im ersten Kühler 128 von etwa 320° C auf etwa 10° C am Ein¬ gang des dritten Kühlers 138 herabgesenkt.Instead of costly controlling each of the cooling circuits by means of a pump and a bypass control valve, the three coolers 128, 132, 138 of the three condensation stages 129, 133 and 139 can also be cascaded in series in a common cooling circuit, the inlet temperature of the cooling medium in the first cooler 128 with, for example, 230 ° C. of the outlet temperature of the cooling medium in the second cooler 132 and the one there The inlet temperature of the cooling medium at about 100 ° C corresponds to the outlet temperature of the cooling medium in the third cooler 138. A heat recovery heat exchanger (not shown) lowers the outlet temperature of the cooling medium in the first cooler 128 from approximately 320 ° C. to approximately 10 ° C. at the inlet of the third cooler 138.
Auf diese Weise kann durch eine geeignete Auslegung der Küh¬ ler 128, 132 und 138 sowie des primärseitigen und des sekun- därseitigen Volumenstroms durch diese Kühler eine kontinu¬ ierliche Absenkung der Temperatur der primarseitig durchge¬ leiteten gasförmigen Phase sowie eine kontinuierliche Erhö¬ hung des sekundärseitig durch diese Kühler geleiteten Kühl- mediums erreicht werden. Hierdurch entfallen die Kosten für die Pumpen und Bypass-Regelventile der einzelnen Kühlkreis¬ läufe 159, 162 und 154.In this way, through a suitable design of the coolers 128, 132 and 138 and the primary-side and the secondary-side volume flow through these coolers, a continuous reduction in the temperature of the gaseous phase passed through on the primary side and a continuous increase in the cooling medium guided on the secondary side by these coolers. This eliminates the costs for the pumps and bypass control valves of the individual cooling circuits 159, 162 and 154.
Eine besonders vorteilhafte Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt in der Verarbeitung von Kunststoffgranulat oder Granulat, welches aus natürlichem oder synthetischem Reifengummi, beispielsweise aus Fahrzeugreifen, gewonnen wird, wobei das Granulat zunächst verflüssigt wird und dann als flüssiges Medium dem Reaktor zugeführt wird. Auf diese Weise wird eine besonders vorteilhafte Entsorgung von Kunst- stoffabfallen oder Altreifen ermöglicht, wobei zusätzlich eine Energiegewinnung, beispielsweise von Wärmeenergie und/ oder elektrischer Energie möglich ist. A particularly advantageous application of the method according to the invention is in the processing of plastic granules or granules which are obtained from natural or synthetic tire rubber, for example from vehicle tires, the granules first being liquefied and then being fed to the reactor as a liquid medium. In this way, a particularly advantageous disposal of plastic waste or old tires is made possible, with additional energy generation, for example thermal energy and / or electrical energy, being possible.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Verfahren zum thermischen Behandeln, insbesondere zum Cracken, von Kohlenwasserstoff-Verbindungen mit den fol- genden Schritten:1. Process for the thermal treatment, in particular for cracking, of hydrocarbon compounds with the following steps:
- Zuführen eines Kohlenwasserstoff-Verbindungen enthal¬ tenden Mediums in einen Reaktor;Feeding a medium containing hydrocarbon compounds into a reactor;
- Erhitzen des Mediums während des Durchlaufs durch den Reaktor in einer Reaktionszone; - Abführen der entstehenden gasförmigen Produkte aus dem Reaktor und Weiterleitung zur Weiterbehandlung,Heating the medium in a reaction zone while passing through the reactor; Removal of the resulting gaseous products from the reactor and forwarding for further treatment,
- Abführen des verbleibenden, flüssige und feste Produk¬ te aufweisenden Restmediums aus dem Reaktor;- Removing the remaining, liquid and solid products containing residual medium from the reactor;
- Reinigen des aus dem Reaktor abgeführten Restmediums und- Cleaning the residual medium discharged from the reactor and
- Rückführen des gereinigten Restmediums in den Reaktor.- Return of the cleaned residual medium to the reactor.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Medium vor oder während des Zuführens vorgewärmt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the medium is preheated before or during the feeding.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Vorwärmung durch Wärmeabgabe der aus dem Reaktor abgeführten gasförmigen Produkte erfolgt.3. The method according to claim 2, characterized in that the preheating is carried out by dissipating heat from the gaseous products discharged from the reactor.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das aus dem Reaktor abgeführte Restmedium zum Reini¬ gen durch eine Filteranordnung geführt wird, in der die festen Produkte aus dem Restmedium entfernt werden. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the residual medium discharged from the reactor for cleaning is passed through a filter arrangement in which the solid products are removed from the residual medium.
5. Verfahren nach Anspruch 4,5. The method according to claim 4,
. dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Filter, vorzugsweise durch kontinuierlichen Aus- trag der abgeschiedenen Produkte, gereinigt wird.. by the fact that the filter is cleaned, preferably by continuously discharging the separated products.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Temperatur zur Behandlung des Mediums im Reaktor zwischen 400°C und 550°C, vorzugsweise 470°C, beträgt.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the temperature for treating the medium in the reactor is between 400 ° C and 550 ° C, preferably 470 ° C.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Behandlung des Mediums im Reaktor unter Über- druck erfolgt.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the treatment of the medium in the reactor is carried out under excess pressure.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Druck zur Behandlung des Mediums im Reaktor zwi- sehen 1 bar und 30 bar, vorzugsweise zwischen 14 bar und 16 bar und insbesondere 15 bar, Überdruck beträgt.8. The method according to claim 7, characterized in that the pressure for treating the medium in the reactor is between 1 bar and 30 bar, preferably between 14 bar and 16 bar and in particular 15 bar, excess pressure.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß vor dem Zuführen des Mediums in den Reaktor eine9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that prior to feeding the medium into the reactor
Vorbehandlung des Mediums, insbesondere eine Vorfiltra¬ tion, erfolgt.The medium is pretreated, in particular a prefiltration.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß in einer Vorbehandlungsstufe das vorzugsweise vor¬ filtrierte Medium unter Druck erhitzt wird, vorzugsweise auf 120°C bei 4 bar Überdruck, und anschließend auf Um¬ gebungsdruck entspannt wird.10. The method according to claim 9, characterized in that in a pretreatment stage, the preferably prefiltered medium is heated under pressure, preferably to 120 ° C at 4 bar overpressure, and then expanded to ambient pressure.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Überdruck des Mediums nach der Vorbehandlung vor dem Zuführen des Mediums in den Reaktor erzeugt wird.11. The method according to claim 9 or 10, characterized in that the overpressure of the medium is generated after the pretreatment before the medium is fed into the reactor.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß dem zu behandelnden Medium Zuschlagstoffe zugeführt werden, die während der Behandlung im Reaktor Wasser¬ stoff freigeben.12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that additives are added to the medium to be treated which release hydrogen during the treatment in the reactor.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zuschlagstoffe unmittelbar vor oder in der Reak¬ tionszone des Reaktors dem zu behandelnden Medium zuge¬ führt werden.13. The method according to claim 12, characterized in that the additives are fed to the medium to be treated immediately before or in the reaction zone of the reactor.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß als Zuschlagstoff ein Abfallstoff, insbesondere Klärschlamm, verwendet wird.14. The method according to claim 12 or 13, characterized in that a waste substance, in particular sewage sludge, is used as the additive.
15. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß als Zuschlagstoff ein Abfallstoff, insbesondere Alu¬ miniumhydroxid, verwendet wird.15. The method according to claim 12 or 13, characterized in that a waste material, in particular aluminum hydroxide, is used as the additive.
16. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß als Zuschlagstoff ein Gemisch aus Klärschlamm und Aluminiumhydroxid verwendet wird.16. The method according to claim 12 or 13, characterized in that a mixture of sewage sludge and aluminum hydroxide is used as an additive.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Nivau des flüssigen Mediums im Reaktor durch Regelung konstant gehalten wird.17. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the level of the liquid medium in the reactor is kept constant by regulation.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Überdruck im Reaktor durch Regelung konstant gehalten wird.18. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the overpressure in the reactor is kept constant by regulation.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Verweilzeit des Mediums im Reaktor, vorzugsweise durch Regelung des Volumenstroms des Mediums, geregelt wird.19. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the residence time of the medium in the reactor is preferably regulated by regulating the volume flow of the medium.
20. Verfahren zum thermischen Behandeln, insbesondere zum20. Process for thermal treatment, in particular for
Cracken, von Kohlenwasserstoff-Verbindungen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das zu behandelnde, die Kohlenwasserstoff-Verbindun- gen enthaltende Medium ein verflüssigter Feststoff, vor¬ zugsweise verflüssigtes Kunststoffgranulat oder verflüs¬ sigtes Reifengranulat, ist.Cracking of hydrocarbon compounds according to one of claims 1 to 19, characterized in that the medium to be treated which contains the hydrocarbon compounds is a liquefied solid, preferably liquefied plastic granules or liquefied tire granules.
21. Vorrichtung zum thermischen Behandeln, insbesondere zum Cracken, von Kohlenwasserstoff-Verbindungen, insbesonde¬ re zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vor¬ hergehenden Ansprüche, mit einem eine Heizung (36) aufweisenden Reaktor (100) zur Behandlung von Kohlenwasserstoff-Verbindungen in einer Reaktionszone des Reaktors (100) , einer Zuführpumpe (107) für das zu behandelnde Medium, die über Zuführ-Fluidleitungen eingangsseitig mit einem Vorratsbehälter (102) für das zu behandelnde Medium und ausgangsseitig mit einer Zuflußkammer (12) des Reaktors (100) in Fluidverbindung steht, und einer an eine Abflußöffnung (14) der Abflußkammer (16) des Reaktors (100) angeschlossenen Gas-Abflußleitung21. Device for thermal treatment, in particular for cracking, of hydrocarbon compounds, in particular for carrying out the method according to one of the preceding claims, with a reactor (100) having a heater (36) for the treatment of hydrocarbon compounds in a reaction zone of the reactor (100), a feed pump (107) for the medium to be treated, which on the inlet side via feed fluid lines with a reservoir (102) for the medium to be treated and on the outlet side is in fluid communication with an inflow chamber (12) of the reactor (100), and a gas outflow line connected to an outflow opening (14) of the outflow chamber (16) of the reactor (100)
(125) zum Abführen der entstehenden gasförmigen Produk¬ te, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Abflußkammer (16) des Reaktors (100) in ihrem unteren Bereich eine weitere Abflußöffnung (15) auf¬ weist, die in Fluidverbindung mit einem eine Filterein¬ richtung (145) aufweisenden Reinigungskreislauf steht.(125) for discharging the resulting gaseous products, characterized in that the outlet chamber (16) of the reactor (100) has a further outlet opening (15) in its lower region, which is in fluid communication with a filter device ( 145) has cleaning cycle.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Reinigungskreislauf eine Umwälzpumpe (142) auf¬ weist, daß die weitere Abflußöffnung (15) des Reaktors (100) in Fluidverbindung mit der Eingangsseite einer Umwälzpumpe (142) steht, daß die Umwälzpumpe (142) ausgangsseitig in Fluidverbin¬ dung mit dem Eingang einer Filtereinrichtung (145) steht und daß die Filtereinrichtung (145) ausgangsseitig in Fluidverbindung mit der Zuflußkammer (12) des Reaktors (100) steht. 22. The apparatus according to claim 21, characterized in that the cleaning circuit has a circulation pump (142) auf¬ that the further drain opening (15) of the reactor (100) is in fluid communication with the input side of a circulation pump (142) that the circulation pump ( 142) on the output side is in fluid connection with the input of a filter device (145) and that the filter device (145) is in fluid connection on the output side with the inflow chamber (12) of the reactor (100).
23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Filtereinrichtung (145) eine vorzugsweise konti¬ nuierlich arbeitende Filter-Reinigungsvorrichtung auf- weist .23. The device according to claim 21 or 22, characterized in that the filter device (145) has a preferably continuously operating filter cleaning device.
24. Vorrichtung nach Anspruch 21, 22 oder 23, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß in der Gas-Abflußleitung ein Überdruck-Regelventil (126) vorgesehen ist.24. The device according to claim 21, 22 or 23, characterized in that an overpressure control valve (126) is provided in the gas discharge line.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Wärmetauscher (109) vorgesehen ist, der einer- seits an die Gas-Abflußleitung (125) angeschlossen ist und vom heißen, abgeführten Gas durchströmt wird, und der andererseits zwischen zwei Zuführ-Fluidleitungen (108, 110) vorgesehen ist und der von dem aus dem Vor¬ ratsbehälter (102) zum Reaktor (100) beförderten Medium durchströmt wird.25. Device according to one of claims 21 to 24, characterized in that a heat exchanger (109) is provided, which is connected on the one hand to the gas drain line (125) and through which the hot, discharged gas flows, and on the other hand between two feed fluid lines (108, 110) is provided and the medium which is conveyed from the reservoir (102) to the reactor (100) flows through.
26. Vorrichtung nach nach Anspruch 25, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß in die Zuführleitung zwischen den Wärmetauscher (109) und den Reaktor (100) ein vorzugsweise elektrisch betreibbarer Vorerhitzer (111) eingesetzt ist.26. The device according to claim 25, characterized in that a preferably electrically operable preheater (111) is inserted into the feed line between the heat exchanger (109) and the reactor (100).
27. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zuführpumpe (107) für das Medium eine Druckpumpe ist. 27. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the feed pump (107) for the medium is a pressure pump.
28. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß in die Zuführleitung eine Vorbehandlungseinheit vor¬ gesehen ist, die einen Erhitzer (111) und eine nachge- schaltete Expansionsvorrichtung (115) aufweist.28. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a pretreatment unit is provided in the feed line, which has a heater (111) and a downstream expansion device (115).
29. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen dem Vorratsbehälter (102) für das Medium und der Zuführpumpe (107) eine Filtereinrichtung (106) vorgesehen is .29. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a filter device (106) is provided between the storage container (102) for the medium and the feed pump (107).
30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Filtereinrichtung (106) zumindest zwei parallel geschaltete, umschaltbare Filteranordnungen (106', 106 ' ' ) aufweist.30. The device according to claim 29, characterized in that the filter device (106) has at least two switchable filter arrangements (106 ', 106' ') connected in parallel.
31. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß zumindest eine Zuführeinheit für einen Wasserstoff abgebenden Zuschlagstoff vorgesehen ist, die einen Vor¬ ratsbehälter (150; 151) für den Zuschlagstoff, eine Pum¬ pe und vorzugsweise eine Filtereinrichtung (150' ', 151' ') aufweist und über eine Fluidverbindung an den Reaktor (100) angeschlossen ist.31. Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one feed unit for a hydrogen-emitting additive is provided, which has a storage container (150; 151) for the additive, a pump and preferably a filter device (150 '' , 151 '') and is connected to the reactor (100) via a fluid connection.
32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Fluidverbindung für den Zuschlagstoff in einem Abschnitt (28) des Reaktors (100) mündet, der unmittel¬ bar vor oder in der Reaktionszone liegt. 32. Apparatus according to claim 31, characterized in that the fluid connection for the additive opens into a section (28) of the reactor (100) which is located directly in front of or in the reaction zone.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2056606A (en) * 1934-03-12 1936-10-06 Walter B Harris Oil gas generator
US3268435A (en) * 1963-09-30 1966-08-23 Sellin Jan Process and apparatus for admission to tubes in tube heaters
FR2525122A1 (en) * 1982-04-16 1983-10-21 Inst Francais Du Petrole Laboratory appts. for studying steam cracking - with inductively heated helical tube reactor, has turbulent flow, reducing wall effects
GB2138840A (en) * 1983-02-28 1984-10-31 Fuji Oil Co Ltd Thermal cracking of heavy hydrocarbon oils
EP0166604A2 (en) * 1984-06-27 1986-01-02 Fuji Standard Research Inc. Process for thermally cracking heavy hydrocarbon oil
FR2588564A1 (en) * 1985-10-10 1987-04-17 Vyzk Ustav Chem Zarizeni Apparatus for cracking gaseous or liquid hydrocarbons
EP0253633A2 (en) * 1986-07-15 1988-01-20 The Dow Chemical Company Furnace and process for hydrocarbon cracking

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL190816C (en) * 1978-07-07 1994-09-01 Shell Int Research Process for the preparation of gas oil.
DD235660A1 (en) * 1985-03-29 1986-05-14 Grotewohl Boehlen Veb PROCESS FOR STABILIZING COLD PRODUCTS IN DELAYED DECOMPOSITION
US4839023A (en) * 1987-09-16 1989-06-13 Exxon Research And Engineering Company Once-through coking with hydrotreating and fluid catalytic cracking
RU1790597C (en) * 1989-09-04 1993-01-23 Институт проблем горения Method of producing low-molecular olefines
DE4243063C2 (en) * 1991-12-20 1996-01-11 Toshiba Kawasaki Kk Method and device for the pyrolytic decomposition of plastic, in particular plastic waste
DE4205884C2 (en) * 1992-02-26 1994-08-25 Bernd Ing Grad Meinken Process and apparatus for separating waste oil into medium mineral oils, heavy mineral oils and solids
US5269947A (en) * 1992-09-17 1993-12-14 Baskis Paul T Thermal depolymerizing reforming process and apparatus

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2056606A (en) * 1934-03-12 1936-10-06 Walter B Harris Oil gas generator
US3268435A (en) * 1963-09-30 1966-08-23 Sellin Jan Process and apparatus for admission to tubes in tube heaters
FR2525122A1 (en) * 1982-04-16 1983-10-21 Inst Francais Du Petrole Laboratory appts. for studying steam cracking - with inductively heated helical tube reactor, has turbulent flow, reducing wall effects
GB2138840A (en) * 1983-02-28 1984-10-31 Fuji Oil Co Ltd Thermal cracking of heavy hydrocarbon oils
EP0166604A2 (en) * 1984-06-27 1986-01-02 Fuji Standard Research Inc. Process for thermally cracking heavy hydrocarbon oil
FR2588564A1 (en) * 1985-10-10 1987-04-17 Vyzk Ustav Chem Zarizeni Apparatus for cracking gaseous or liquid hydrocarbons
EP0253633A2 (en) * 1986-07-15 1988-01-20 The Dow Chemical Company Furnace and process for hydrocarbon cracking

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