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DE2114062C3 - Verfahren zum Abscheiden von Kohlenstoff und Teer aus einem Spaltgasprodukt - Google Patents

Verfahren zum Abscheiden von Kohlenstoff und Teer aus einem Spaltgasprodukt

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Publication number
DE2114062C3
DE2114062C3 DE19712114062 DE2114062A DE2114062C3 DE 2114062 C3 DE2114062 C3 DE 2114062C3 DE 19712114062 DE19712114062 DE 19712114062 DE 2114062 A DE2114062 A DE 2114062A DE 2114062 C3 DE2114062 C3 DE 2114062C3
Authority
DE
Germany
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solid particles
tar
gas
fluidized bed
carbon
Prior art date
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Expired
Application number
DE19712114062
Other languages
English (en)
Other versions
DE2114062B2 (de
DE2114062A1 (de
Inventor
Hiroshi Fujii
Hisashi Kono
Atushi Kuribayashi
Muneki Saito
Yuichi Suzukawa
Yutaka Tamura
Kenji Terai
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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 Ube Industries Ltd filed Critical Ube Industries Ltd
Publication of DE2114062A1 publication Critical patent/DE2114062A1/de
Publication of DE2114062B2 publication Critical patent/DE2114062B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2114062C3 publication Critical patent/DE2114062C3/de
Expired legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • B01J8/245Spouted-bed technique
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D51/00Auxiliary pretreatment of gases or vapours to be cleaned
    • B01D51/10Conditioning the gas to be cleaned
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
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    • C07C7/00Purification; Separation; Use of additives

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abscheiden von Kohlenstoff »ind Teer aus einem Spaltgasprodukt, das durch thermische Spaltung eines Kohlenwasserstoffes erhalten worden ist, wobei das Spaltgasprodukt mit Wasser ooer einem flüssigen Kohlenwasserstoff behandelt wird.
Es ist allgemein bekannt. Olefine wie Äthylen, Propylen, Butan und Butadien, und Wasserstoff durch thermisches Spalten von Kohlenwasserstoffen wie Rohöl, Schweröl, Erdöl, Erdölgas und Naturgas oder Erdgas bei hohen Temperaturen herzustellen. Die durch thermisches Spalten hergestellten Spaltgase hoher Temperatur enthalten beträchtliche Mengen an Kohlenstoff und Teer. Der Anteil an Kohlenstoff und Teer hängt von der Art des zu spaltenden Kohlenwasserstoffs, dem Spaltverfahren, den Spaltbedingungen und anderen Faktoren ab.
Beim thermischen Spalten von Kohlenwasserstoffen ist es erforderlich, die aus dem Reaktor austretenden >o heißen Spaltgase abzukühlen, um das Auftreten unerwünschter Seitenreaktionen zu verhindern, welche die Ausbeute an gewünschten Gaskomponenten verringern und die Mengen unerwünschter Nebenprodukte erhöhen. Durch das Abkühlen lagern sich der im ■>■> Spaltgas enthaltene Kohlenstoff und Teer an den Wänden der Abkühlvorrichtung ab, wodurch der Abkühlvorgang zunehmend schwieriger oder sogar unmöglich wird. Die Beseitigung von Kohlenstoff und Teer aus dem Spaltgas ist auch deshalb erforderlich, um M) ein raffiniertes oder gereinigtes Gas zu erhalten,
In der Industrie wird ein Verfahren zum Abscheiden von Kohlenstoff und Teer aus einem Spaltgasprodukt angewendet, bei welchem das Spaltgas mittels eines Wärmetauschers gekühlt und mit Wasser oder einem h> flüssigen Kohlenwasserstoff behandelt wird. Dieses Verfahren läßt sich für die Behandlung von Spaltgasen anwenden, die durch thermisches Spalten leichter Kohlenwasserstoffe, wie Erdöl entstanden sind. Wenn jedoch dieses Verfahren auf Spaltgase mit einem hohen Gehalt an Kohlenstoff und Teer angewendet wird, die durch thermisches Spalten von schweren Kohlenwasserstoffen, wie Rohöl und Schweröl entstanden sind, lagern sich der Kohlenstoff und Teer in großen Mengen an den Wänden des Wärmetauschers ab, so daß keine Kühlwirkung mehr erzielt wird und der Betrieb eingestellt werden muß.
Es war daher die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, ein Verfahren zum Abscheiden von Kohlenstoff und Teer aus einem Spaltgasprodukt zu schaffen, bei welchem keine Unterbrechungen des Reinigungs· Vorganges aufgrund von Ablagerungen aus Kohlenstoff und Teer erforderlich sind und ein kontinuierlicher Betrieb auch über lange Zeiträume ohne irgendeine Störung möglich ist
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß das Spaltgasprodukt hoher Temperatur einem, einen kegelstumpfförmigen Boden aufweisenden, anorganische, hitzebeständige Feststoffteilchen enthaltenden Behälter durch die Mitte dessen kegelsturnpfförrnigen Bodens derart zugeführt wird, daß aus dem Spaltgasprodukt und den Feststoffteilchen ein Wirbelbett gebildet wird, daß Wasser oder der flüssige Kohlenwasserstoff zur Abschreckung des Spaltgasproduktes in das Wirbelbett eingespritzt und verdampft wird, und daß die mit Kohlenstoff und Teer beschichteten Feststoffteilchen kontinuierlich abgezogen und durch regenerierte oder frische Feststoffteilchen ersetzt werden.
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung lagern sich der Kohlenstoff und Teer aus dem Spaltgasprodukt auf den Feststoffteilchen des Wirbelbettes ab, worauf die mit Kohlenstoff und Teer beschichteten Feststoffteilchen kontinuierlich abgezogen und durch regenerierte oder frische Feststoffteilchen ersetzt werden. Auf diese Weise werden der Kohlenstoff und Teer kontinuierlich aus dem Bereich der Niederschlag- und Abkühlzone herausgebracht, so daß eine den Reinigungsvorgang störende Ablagerung von KotJenstoff und Teer vermieden wird. Das Verfahren gemäß der Erfindung macht es daher möglich, daß der Kohlenstoff und Teer kontinuierlich aus der gefährdeten Zone abtransportiert werden und der Reinigungsvorgang daher auch über beliebig lange Zeiträume ohne irgendeine Unterbrechung durchgeführt werden kann.
Es ist zwar ein Verfahren zum Umwandeln von Kohlenwasserstofföl in Gasprodukte unter Verwendung von erhitzten Feststoffteilchen bekannt (GB-PS 8 36 966), bei welchem ein mit Feststoffteilchen gebildetes Fließbett Verwendung findet. Dieses Fließbett dient jedoch nicht zum Abscheiden von Kohlenstoff •lnd Teer aus einem Spaltgasprodukt, sondern ausschließlich zum Aussieben der Feststoffteilchen, die bei der Umwandlung von Kohlenwasserstofföl in Gasprodukte beteiligt waren.
Bei diesem bekannten Verfahren wird das aus der Reaktionskammer austretende Gemisch aus erhitzten Feststoffteilchen und Gasprodukt einem Zyklonabscheider zugeführt, in welchem der größte Teil der Feststoffteilchen abgeschieden wird. Das aus dem Zyklonabscheider austretende Gasprodukt mit einem geringen Anteil an kleinen Feststoffteilchen wird einer Leitung zugeführt, in welcher das Gasprodukt durch eine verdampfbare Rücklaufflüssigkeit auf eine Temperatur zwischen 427 und 538°C abgeschreckt wird. Die Abschreckung auf die vorstehend genannte Temperatur wird so vorgenommen, daß eine weitere Reaktion des
Gasproduktes verhindert und ein Kondensieren von mehr als einem winzigen Anteil der Gasprodukte unterbunden wird. Die Abschreckung des Gasproduktes erfolgt daher in einer Weise, daß ein Abscheiden von Kohlenstoff und Teer aus dem Gasprodukt verhindert wird. Das in der Leitung abgeschreckte Gasprodukt wird mit einem mit geringer Strömungsgeschwindigkeit arbeitenden Fließbett zugeführt, das durch Feststoffteilchen und ein Fluidisierungsgas gebildet wird. Die Feststoffteilchen des Füeßbettes werden im wesentlichen auf der gleichen Temperatur gehalten, welche die abgeschreckten Gasprodukte mit den darin enthaltenen Feststoffteilchen vor dem Eintritt in das Fließbett haben. Da die Feststoffteilchen des Hießbettes und die abgeschreckten Gasprodukte die gleiche Temperatur haben, kann kein Kohlenstoff und Teer abgeschieden und an den Feststoffteilchen des Fließbettes abgelagert werden. Das Fließbett hat ausschließlich die Aufgabe, die im Gasprodukt enthaltenen restlichen feinen Feststoffteilchen aufzufangen. Mit diesem bekannten Verfahren ist es daher nicht möglich. Kohlenstoff und Teer aus einem Spaltgasprodukt abzuscheiden.
Die Verwendung eines Fließbettes mit feststoffteilchen ist auch bei einem anderen Verfahren zur Behandlung von gasförmigen Reaktionsmitteln bekannt (US-PS 27 14 126). Dieses bekannte Verfahren dient jedoch nicht zum Abscheiden von Kohlenstoff und Teer aus einem Spaltgasprodukt, sondern zum Zu- und/oder Abführen von Wärme zu oder von einem gasförmigen Reaktionsmittel innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne. Bei diesem bekannten Verfahren wird ein Fließbett mit Feststoffteilchen aus einem feuerfesten Material gebildet Die Feststoffteilchen dienen als Wärmeträger und werden je nach Bedarf vor der Zufuhr zum Fließbett entweder gekühlt oder erhitzt Die Feststoffteilchen erteilen somit dem in das Fließbett eingeleiteten Gas die entsprechende Temperatur. Ein Abscheiden von Kohlenstoff und Teer aus einem Spaltgasprodukt ist jedoch mit diesem Verfahren nicht möglich.
Ferner ist ein Verfahren zum Abkühlen eines Gases mit Hilfe iiner Flüssigkeit bekannt (FR-PS 14 75 262). Bei diesem bekannten Verfahren wird in einer ganz bestimmten Weise und an einer ganz bestimmten Stelle eines Gaszyklons Flüssigkeit eingespritzt. Dieses bekannte Zyklon eignet sich nicht zum Abscheiden von gasförmigem Kohlenstoff und Teer aus einem Gasprodukt.
Im Gegensatz zu den vorstehend abgehandelten, bekannten Verfahren ist es mit dem Verfahren gemäß der Erfindung möglich. Kohlenstoff und Teer aus einem durch thermisches Spalten eines Kohlenwasserstoffes gewonnenen, gasförmigen Produkt zu entfernen, welches Wasserstoff, Methan, Äthylen, Äthan, Propylen, Propan, Butan, Butadien, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Sauerstoff, Stickstoff, Leichtöl, Schweröl, Teer, Kohlenstoff und Dampf umfaßt. Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird das zu reinigende Spaltgasprodukt hoher Temperatur dem Boden eines Behälters zugeführt, in welchem anorganische, hitzebeständige Feststoffteilchen enthalten sind. Das zu reinigende Spaltgasprodukt und die im Behälter enthaltenen Feststoffteilchen bilden das Wirbelbett. Ferner wird bei dem Verfahren gemäß der Erfindung Wasser oder ein flüssiger Kuhlenwasserstoff in das Wirbelbett gesprüht oder gespritzt, um dadurch das Spaltgasprodukt abzukühlen und gleichzeitig den Kohlenstoff und den Teer, die in dem Spaltgasprodukt enthalten sind, an den Oberflächen der Festslui'foartikel anhaften zu lassen.
Irgendwelche Spaltgase, die durch thermisches Spalten von Kohlenwasserstoffen gebildet sind, können mit dem Verfahren gemäß der Erfindung behandelt werden. Beispielsweise können Spaltgase mit dem Verfahren gemäß der Erfindung behandelt werden, die durch thermisches Spalten von Rohöl, Schweröl, Erdöl (Naphtha), Naturgas, Erdgas und Methan gebildet sind. Diese Spaltgase enthalten unvermeidbar Kohlenstoff und Teer zusätzlich zu wertvollen Substanzen wie
ίο Methan, Acetylen, Äthylen, Äthan, Propylen, Propan, Butan, Butadien, Wasserstoff und Kohlenmonoxyd. Das Verfahren gemäß der Erfindung ist geeignet für die Behandlung von Spaltgasen mit hohem Gehalt an Kohlenstoff und Teer, wie sie durch das thermische Spalten von schweren flüssigen Kohlenwasserstoffen erhalten sind wie Rohöl und Schweröl. Insbesondere ist das Verfahren gemäß der Erfindung geeignet für die Behandlung von Spaltgasen, die Kohlenstoff und Teer in einer Gesamtmenge von 20 bis 100 g/Nm3 enthalten.
Die Spaltgasprodukte werden allgemein in einem Zustand abgezogen, in welchem sie ^.uf eine Temperatur von 700 bis 14000C erhitzt sind. Bei der Erfindung wird das Abkühlen der Spaltgasprodukte von solchen hohen Temperaturen, die aus einem Spaltreaktor abgezogen sind, und das Entfernen von Kohlenstoff und Teer wirksam erreicht
Es ist wichtig, daß die Behandlung gemäß der Erfindung in einem Wirbelbett aus anorganischen Feststoffpartikeln durchgeführt wird. Mit der Bezeich-
Ji) nung »Wirbelbett«, wie er in der Beschreibung und in den Ansprüchen verwendet wird, ist ein übliches in der Technik verwendetes Sprudelbett oder Wirbelbett gemeint, nämlich ein Bett aus Feststoffpartikeln, in welchem die Feststoffpartikel fluidisiert sind und in einem Gefäß oder Behälter durch Konvektion kraftvoll zirkulieren gelassen werden, indem ein Arbeitsmittel von einer öffnung oder Mündung eingeführt oder eingespritzt wird, die am Boden des Behälters vorgesehen ist, und zwar ohne einen perforierten
Gasverteiler.
In dem Fall, daß ein Spaltgasprodukt in einem gewöhnlichen Wirbelbett behandelt wird, haften in dem Gasprodukt enthaltender Kohlenstoff und Teer an dem perforierten Gasverteiler an und verstopfen den Verteiler oftmals. Dieser Nachteil kann überwunden werden, wenn ein raffiniertes Spaltgas oder Dampf verwendet wird, um die Feststoffpartikel in Wirbelung zu versetzen. Jedoch wird dadurch ein anderer Nachteil erzielt, der darin besteht, daß das raffinierte oder gereinigte Spaltgas oder der Dampf in großen Mengen verwendet werden müssen. Gemäß der Erfindung wird dieser Nachteil ebenfalls durch die Verwendung eines
Wirbeibettes wirksam überwunden. Als anorganische Feststoffpartikel, die für die Bildung
eines Wirbelbettes verwendet werden sollen, können Partikel aus irgendeinem hitzebeständigen oder feuerfesten Material verwendet werden. Beispielsweise können Partikel aus anorganischen Feststoff substanzen wie Mullite, Tonerdequarz oder Silika, Zementklinker, Magnesiumklinkor und Tonerde bei der Erfindung zweckmäßig verwendet werden, Unter diesen werden Mullite oder Tonerde-Silika-Partikel besonders bevorzugt, weil sie starken Temperaturänderungen und starker Reibung widerstehen, die in dem Wirbelbett
b5 angetroffen werden. Es ist erwünscht, daß diese Partikel einen Durchmesser von 0,1 bis 6 mm, insbesondere von 1,5 bis 4 mm haben. Die ODtimale TemDeratur des Wirbelbettes ändert
sich in Abhängigkeit von der Art und der Zusammensetzung des zu behandelnden Spaltgases, dem Gehalt an Kohlenstoff und Teer und dergleichen. Demgemäß kann die optimale Temperatur nicht einfach basierend auf einem Faktor oder einem anderen bestimmt werden. Jedoch ist es allgemein bevorzugt, daß das Wirbelbett auf einer Temperatur von 200 bis 6000C, insbesondere 300 bis 5000C gehalten wird. Es ist gefunden worden, daß Teer mit einem Siedepunkt, der etwas höher als die Bettemperatur liegt, das Bestreben hat, an den Partikeln des Wirbelbettes leicht gefangen zu werden.
Die oberflächliche Gasgeschwindigkeit in einer leeren Säule, Lfo(m/sec) des Spaltgases in dem Wirbelbett wird eingestellt in Abhängigkeit von dem mittleren Durchmesser der Feststoffpartikel in dem Bett, ihrer Größenverteilung, der Wärmeübertragungsgeschwindigkeit in dem Bett und anderer Faktoren; um t ^%f\ ^%^^w+ ^n t^ nn ^Pt t von «Ay I 0*
allgemein bevorzugt, die oberflächliche Gasgeschwindigkeit oder Oberflächengeschwindigkeit des Gases in einer leeren Säule in einem Bereich von 1 bis lOm/sec, insbesondere 2 bis 5 m/sec aufrechtzuerhalten.
Die Geschwindigkeit des Spaltgases an der Mündung oder öffnung muß höher sein als die Endgeschwindigkeit der Feststoffpartikel in dem Wirbelbett. Wenn Partikel eines Durchmessers von 1,5 bis 4,0 mm verwendet werden, ist es erwünscht, die Geschwindigkeit des Spaltgases an der Mündung oder Öffnung in einem Bereich von 20 bis 30 m/sec zu halten.
Das Verhältnis der Oberflächengeschwindigkeit des Gases in einer leeren Säule, Uo (m/sec) zu der Oberflächengeschwindigkeit des Gases bei minimalen Wirbelbedingungen, Umf (m/sec), d. h. das Verhältnis Uo/Umf wird innerhalb eines Bereiches von 1,5 bis 10, vorzugsweise in einem Bereich von 2 bis 8 eingestellt.
Hinsichtlich des flüssigen Kohlenwasserstoffs, der in das Wirbelbett gesprüht oder gespritzt werden soll, um das Spaltgasprodukt abzukühlen, wird es bevorzugt, solche Kohlenwasserstoffe zu verwenden, die einen Siedepunkt haben, der unter 1700C liegt, wenn das Verfahren bei einer Bettemperatur von 200 bis 300°C ausgeführt wird, und Kohlenwasserstoffe zu verwenden, die einen Siedepunkt haben, der 250°C nicht übersteigt, wenn das Verfahren bei einer Bettemperatur im Bereich von 300 bis 6000C ausgeführt wird. Hinsichtlich der Wirkung des Kühlens des Spaltgases und vom wirtschaftlichen Gesichtspunkt aus ist es erwünscht, in das Wirbelbett Wasser zu sprühen oder zu spritzen, welches eine große latente Verdampfungswärme hat und bequem zu handhaben ist. Wasser oder ein flüssiger Kohlenwasserstoff wird einzeln von einer ausgewählten Stellung des Wirbelbettes gespritzt, jedoch wird eine bessere Diffusion der gespritzten Flüssigkeit erhalten, wenn die Flüssigkeit von dem unteren Teil des Wirbelbettes mit einer Geschwindigkeit gespritzt wird, die höher als die Geschwindigkeit des Spaltgases ist, und zwar unter Verwendung von Dampf oder raffiniertem Spaltgas. Durch solches Spritzen kann ein Kühlen des Spaltgases hoher Temperatur und ein Anhaften von Kohlenstoff und Teer an den Feststoffpartikeln wirksam erreicht werden.
Das Ausmaß der dem Wirbelbett zuzuführenden Menge an Kühlflüssigkeit ändert sich in gewissem Ausmaß in Abhängigkeit von der latenten Verdampfungswärme, die die Kühlflüssigkeit hat, von der Temperatur und der spezifischen Wärme des zu behandelnden Spaltgases, von der gewünschten Bettemperatur und von anderen Faktoren. Jedoch werden bessere Ergebnisse erhalten, wenn die zugeführte Kühlflüssigkeitsmenge so eingestellt ist, daß die Bettemperatur in dem Bereich von 200 bis 6000C, vorzugsweise von 300 bis 5000C ist.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.
Fig. I ist eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Reihe von Vorrichtungen, die zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung i" geeignet sind, sowie von Ausrüstungen zum Regenerieren der Feststoffpartikel.
Fig. 2 ist eine schematische Ansicht, in der im Längsschnitt ein anderes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung dargestellt ist, die zur Durchführung des ι '■ Verfahrens gemäß der Erfindung geeignet ist.
Fig. 3 ist eine Draufsicht einer Prall- oder Leiteinrichtung, die bei der Vorrichtung gemäß Fig. I oder 2
VCTWCmuCi ",VCTuCn ΚαΠΠ IiHu ιϋΓ uiC ΛΛϋ3ιίϊιιΓϋΠ^ uCT
Erfindung geeignet ist.
Jd Fig.4 ist eine schaubildliche Ansicht eines Beispiels der Einrichtung gemäß Fig. 3 bei Verwendung einer Vorrichtung, die für die Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung geeignet ist.
F i g. 5 ist eine Seitenansicht, in der eine noch andere
Ji Ausführungsform einer für die Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung geeigneten Vorrichtung dargestii't ist.
Fig.6 ist eine Querschnittsansicht nach Linie A-A' der F i g. 5.
in Gemäß Fig. 1 werden über eine Leitung3-Feststoffpartikel, die regeneriert sind, einem Trichter 5 zugeführt. Wenn es notwendig ist, werden frische oder neue Feststoffpartikel dem Trichter 5 über eine Leitung 4 zugeführt. Danach werden die Partikel in einen zum
η Kühlen dienenden Wirbelbettbehälter 1 zugeführt, und zwar über ein Ventil 6 und eine Leitung 7.
Weiterhin wird ein Spaltgas hoher Temperatur, welches in einem nicht dargestellten Spaltreaktor durch thermisches Spalten eines Kohlenwasserstoffs gebildet
4Ii ist, in den Behälter 1 über eine Leitung 2 eingeführt, und zwar werden sie mit vorbestimmter Geschwindigkeit von einer Öffnung 9 am Boden des Behälters 1 eingeführt. Durch dieses Einführen oder Einspritzen des Spaltgases werden die in dem Behälter 1 befindlichen
->") Feststoffpartikel in Wirbelung versetzt und sie bewegen sich zusammen mit dem Spaltgas in den mittleren Teil des Behälters 1 nach oben. Dann bewegen sich die Feststoffpartikel an dem Innenwandteil des Behälters 1 nach unten. Auf diese Weise werden die Feststoffparti-
)i' kel kraftvoll in dem Behälter 1 zirkulieren gelassta und es wird ein Wirbelbett S aus den Feststoffpartikeln gebildet
Eine Kühlflüssigkeit, die aus Wasser oder einem flüssigen Kohlenwasserstoff zusammengesetzt ist, wird in das Wirbelbett Sdes Behälters 1 über eine Leitung 12 und eine Düse 13 eingespritzt, die in dem unteren Teil des Behälters 1 angeordnet ist, und zwar mit Hilfe von Dampf oder raffiniertem oder gereinigtem Spaltgas, welches über Leitungen 10 und 11 eingeführt wird. Das
on durch die Öffnung 9 eingeführte Spaltgas hoher Temperatur wird durch die latente Verdampfungswärme des eingespritzten Wassers oder flüssigen Kohlenwasserstoffs gekühlt Gleichzeitig wird durch das genannte Kühlen die Temperatur des in dem Spaltgas enthaltenen Teers unterhalb des Siedepunktes des Teers gehalten und der Teer wird an den Oberflächen der Feststoffpartikel in dem Wirbelbett 5 anhaften gelassen, während Kohlenstoff wirksam an den Oberflächen der
Feststoffpartikel gefangen wird, die mit abgelagertem Teer benetzt sind, der Klebfähigkeit hat bzw. klebrig ist.
Das Spaltgas, welches durch den obengenannten Arbeitsvorgang gekühlt worden ist und aus welchem Kohlenstoff und Teer entfernt worden sind, wird als das behandelte Spaltgas in das letzte nicht dargestellte Raffinierungsverfahren bzw. Reinigungsverfahren eingeführt, and zwar über eine Leitung 8, die in dem oberen Teil des Behälters 1 angeordnet ist.
Es wird bevorzugt, daß die Bodenwand des Wirbelbettbehälters 1 kegelstumpfförmige Gestalt mit einem Schrägwinkel von 30 bis 120°, insbesondere 60 bis 90° hat und daß die Öffnung 9 sich in der Mitte dieser kegelstumpfförmigen Bodenwand befindet.
Feststoffpartikel in dem Wirbelbett 5, an denen Kohlenstoff und Teer anhaften, werden aus dem Wirbelbettbehälter 1 über eine Leitung 14 kontinuierlich abgezogen, die mit der Seitenwand des Wirbelbettbehäiiers ί verbunden isi unu iü dci cm Ventil 13 angeordnet ist.
Ein weiterer Wirbelbettbehälter, der für das Ausführen der Erfindung geeignet ist, wird nunmehr an Hand von F i g. 2 beschrieben.
Gemäß Fig.2 werden in einen Wirbelbett-Kühlbehälter 39 Feststoff partikel aus einer Leitung 38 eingeführt. Spaltgas hoher Temperatur wird über eine Leitung 40 und eine Öffnung 41 eingeführt. Auf diese Weise wird ein Wirbelbett S' in dem Behälter 39 gebildet, indem die Feststoffpartikel in Wirbelung versetzt werden.
Wi.oser oder ein flüssiger Kohlenwasserstoff wird in den Wirbelbettbehälter 39 über eine Leitung 42 und aus einer Düse 43 eingespritzt, und zwar mit Hilfe von Dampf oder gereinigtem Spaltgas, die durch Leitungen 44 und 45 eingeführt sind. Durch die latente Verdampfungswärme des so eingespritzten Wassers oder flüssigen Kohlenwasserstoffs wird das Spaltgas von der hohen Temperatur gekühlt. Gleichzeitig wird bewirkt, daß Kohlenstoff und Teer an den Oberflächen der Feststoff partikel in dem Wirbelbett 5'anhaften in einer Art und Weise, wie es oben beschrieben ist.
nas ahgpWihltp Spaltgas, von welchem Kohlenstoff und Teer entfernt worden sind, wird über eine Leitung 46 abgezogen und in das nicht dargestellte letzte Raffinierungsverfahren eingeführt.
Von den Feststoffpartikeln in dem Wirbelbett 5', an denen Kohlenstoff und Teer anhaften, werden nur solche groben Partikel, die einen Durchmesser haben, der ein gewisses Ausmaß überschreitet, wahlweise veranlaßt, aus einer Öffnung 47 in eine Leitung 48 nach unten einzutreten und sich in Richtung gegen einen Trichter 49 zu bewegen, und zwar mittels Dampf oder gereinigtem Spaltgas, welches in das Wirbelbett S' über eine Leitung 30, den Trichter 49 und die Leitung 48 sowie die Öffnung 47 eingeführt wird, wobei diese Teile unter dem Wirbelbettbehälter 39 angeordnet sind, und zwar in Übereinstimmung mit dem sogenannten Schlämmprinzip oder Ausschlämmprinzip. Beim Ausführen des obengenannten Arbeitsvorganges ist es notwendig, Dampf oder gereinigtes Spaltgas, welches aus der Öffnung 47 austreten soll, mit einer Geschwindigkeit zuzuführen, die höher als die Oberflächengeschwindigkeit des von der Öffnung 41 zugeführten Spaltgases in einer leeren Säule, Lfo(m/sec) ist Wenn das Verfahren gemäß der Erfindung durch Verwendung eines Wirbelbett-Kühlbehälters 39 gemäß F ig. 2 ausgeführt wird, kann die Partikelgröße der Feststoffpartikel in dem Wirbelbett 5' wahlweise eingestellt werden durch Steuern der Geschwindigkeit des Dampfes oder des gereinigten Spaltgases, welches durch die Öffnung 47 hindurch eingeführt wird, und nur vergrößerte Partikel, deren Größe einen gewissen
-, vorbestimmten Wert übersteigt, und an denen Kohlenstoff und Teer anhaften, können wirksam aus dem Wirbelbett S'abgezogen werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung wird das Spaltgas hoher
κι Temperatur durch den Boden des Behälters hindurch eingeführt, der die Feststoffpartikel enthält, um dadurch die Feststoffpartikel in Wirbelung zu versetzen und sie zusammen mit dem Spaltgas aufwärts zu bewegen. Diese Aufwärtsströmung der in Wirbelung versetzten
η Feststoffpartikel und des Spaltgases wird in einer Stellung oder Lage gestört, die von der Öffnung für das Spaltgas in einem gewissen Abstand liegt.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird eine Öffnung der Atsfwärtsströmung der in Wirbelung
.'(ι versetzten Fesistoffpartikel und des Spaltgases in seitlicher Richtung oder in Abwärtsrichtung verschoben, um turbulente Strömungen hervorzurufen, wodurch es möglich gemacht ist, die Quellhöhe oder Schwellhöhe des Wirbelbettes zu vergrößern, einen
-'·> guten Wirbelzustand in dem Bett aufrechtzuerhalten und die Berührungszeit zwischen dem Spaltgas und den Feststoffpartikeln zu verlängern mit dem Ergebnis, daß es möglich ist, die Wirksamkeit des Fangens von Kohlenstoff und Teer, die in dem Spaltgas enthalten
in sind, weiter zu verbessern.
Eine oder mehrere Prallplatten oder Leitplatten können in Längsrichtung des Behälters im Abstand voneinander vorgesehen sein, um die Aufwärtsströmung der in Wirbelung versetzten Feststoffpartikel und
r> des Spaltgases zu stören. Beispielsweise können eine oder mehrere Platten 55, die, wie in F i g. 3 gezeigt, eine Mehrzahl von Löchern 54 haben, in dem Wirbelbett 5 oder 5'in dem Behälter 1 bzw. 39 gemäß den F i g. 1 und 2 vorgesehen sein. Für solche Prall- oder Leitplatten kann eine Tragstange 56 vorgesehen sein, wie es in Fig.4 dargestellt ist. In diesem Fall ist es erwünscht, daß die Oberflächengeschwindigkeit des Spaltgases in einer leeren Säule, Uo. auf 2 bis 5 m/sec gehalten wird und daß die Größe der Feststoffpartikel in dem Bett im
4Ί Bereich von 1 bis 2 mm liegt. Es wird weiterhin bevorzugt, daß die Gesamtquerschnittsfläche der wirksamen Unterbrechung durch die Prallplatte 55 ein Drittel bis ein Sechstel der wirksamen Gesamtquerschnittsfläche des Behälters 1 bzw. 39 ist.
■■>» An Stelle der oben beschriebenen Prallplatte 55 können ein oder mehrere kreisförmige Rohre 57 vorgesehen sein, wie es in den F i g. 5 und 6 dargestellt ist Das kreisförmige Rohr ist in dem Wirbelbettbehälter derart senkrecht angebracht, daß das untere Ende sich von der Eintrittsöffnung für das Spaltgas in einem Abstand von 300 bis 800 mm befindet, gemessen in Längsrichtung, und daß das Oberende des Rohres sich auf einer Höhe entsprechend dem höchstgelegenen Ende des Wirbelbettes befindet, welches in dem Behälter durch die Feststoffpartikel gebildet ist Es wird bevorzugt, daß der Durchmesser und die Anzahl von Rohren 57 so ausgewählt sind, daß der entsprechende durch die Rohre bestimmte Durchmesser 100 bis 200 mm ist (4 χ Querschnittsfläche des Behälters/[im
b5 Wirbelbett eingetauchte Behälterlänge + im Wirbelbett eingetauchte Rohrlänge]). Bei dieser Ausführungsform, bei der ein solches kreisförmiges Rohr 57 verwendet wird, kann die Berührungswirksamkeit zwischen dem
Spaltgas und den Feststoffpartikeln erhöht werden und die Wirksamkeit des Fangens von in dem Spaltgas enthaltenen Kohlenstoff und Teer kann ebenfalls erhöht werden.
Bei einer noch anderen Ausfiihrungsform der Erfindung werden Feststoffpartikel, an denen Kohlenstoff und Teer anhaften, aus dem oben beschriebenen Wirbelbett herausgenommen, in einen zweiten Behälter eingeführt und in diesem zweiten Behälter mittels eines Sauerstoff enthaltenden Gases in Wirbelung versetzt, wodurch Kohlenstoff und Teer, die an der Oberfläche der Feststoffpartikel anhaften, von diesen Feststoffpartikein abgebrannt werden, die dann gekühlt und in den ersten Behälter zurückgeführt werden, d. h. in den Wirbelbett-Kühlbehälter.
Für diese Ausführungsform wird ein Regenerator 16 verwendet, um die Feststoffpartikel zu regenerieren, wie es in F i g. 1 dargestellt ist. Feststoffpartikel, an denen Kohlenstoff und Teer anhaften unu uic düs dem Wirbelbettbehälter 1 bzw. 39 gemäß F i g. 1 oder 2 abgezogen werden, werden über eine Leitung 35 gemäß Fig. 1 oder eine Leitung 51, ein Ventil 52 und eine Leitung 53 gemäß Fig. 2 in den Regenerator geführt. Dem Regenerator 16 zugeführte Feststoffpartikel werden im Wirbelzustand gehalten, und zwar mittels eines Sauerstoff enthaltenden Gases wie Luft, die über eine Leitung 17 und einen Gasverteiler 18 zugeführt ist, oder die Feststoffpartikel werden kraftvoll gerührt oder in Bewegung gesetzt mittels eines Sauerstoff enthaltenden Gases wie Luft, welches über eine Leitung 19 und eine öffnung 20 eingeführt ist. Kohlenstoff und Teer, die an der Oberfläche der Feststoffpartikel anhaften, werden bei einer Temperatur von 800 bis 1000° C verbrannt, und zwar durch das Sauerstoff enthaltende Gas, wodurch die Feststoffpartikel regeneriert werden. Wenn es gewünscht wird, ist es möglich, die Verbrennung von Kohlenstoff und schwerem Teer dadurch auszuführen, daß ein Brennstoff wie Schweröl, Erdöl und Rohöl durch eine Brennstofföffnung 22 hindurch eingespritzt und in dem Regenerator 16 verbrannt wird.
Die FeStStoff^Srtik?! VOV. d^ncn !Π ^*?rn R«?iy<?npratnr
16 Kohlenstoff und Teer entfernt worden sind, werden über eine Leitung 25, ein Ventil 26 und eine Leitung 36 einem Kühlbehälter 27 zugeführt. Die durch die Verbrennung von Kohlenstoff und Teer in dem Regenerator 16 erzeugte Verbrennungswärme wird in Form von Dampf mittels einer Einrichtung 24 zum Wiedergewinnen von Verlustwärme wiedergewonnen, die in dem oberen Teil des Regenerators 16 angeordnet ist. Das Abfallgas von dem Regenerator 16 wird über Leitungen 23 und 31 abgegeben.
In den Kühlbehälter 27 eingeführte Feststoffpartikel werden mittels Luft in Wirbelung gehalten, die über eine Leitung 29 und einen Gasverteiler 28 eingeführt wird. Gleichzeitig werden die Feststoffpartike! durch diese Luft gekühlt Das Abgas des Kühlbehälters 27 wird durch die Leitungen 30 und 31 abgegeben.
Feststoffpartikel, die in dem Kühlbehälter 27 gekühlt worden sind, gelangen durch eine Leitung 32, ein Ventil 33 und eine Leitung 37 und werden dann über einen Löffelheber oder Schaufelheber 34 oder dergleichen und die Leitung 3 in den Trichter 5 geführt
Bei den Wirbelbett-Kühlbehältern gemäß den F i g. 1 und 2, die zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung geeignet sind, ist die Anzahl der Spaltgasöffnungen 9 bzw. 41 nicht auf eine Öffnung begrenzt sondern es können zwei oder mehrere Eintrittsöffnungen vorgesehen sein. Es ist auch möglich, eine Mehrzahl von Düsen 13 oder 43 an der Seitenwand des Behälters 1 bzw. 39 vorzusehen.
Das Verfahren gemäß der Erfindung ist unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 6 beschrieben worden, jedoch ist das Verfahren gemäß der Erfindung nicht auf Ausführungen beschränkt, bei denen Vorrichtungen gemäß diesen Figuren verwendet werden.
In Übereinstimmung mit dem Verfahren gemäß der Erfindung können das Abkühlen des Spaltgasproduktes hoher Temperatur und das Entfernen von Kohlenstoff und Teer gleichzeitig ausgeführt werden, und die Klebrigkeit oder Klebfähigkeit schweren Teers wird fachgerecht für die Entfernung von Kohlenstoff ausgenutzt. Weiterhin ist es bei dem Verfahren gemäß der Erfindung nicht notwendig, eine große Menge verunreinigter Waschflüssigkeit wie Wasser oder Kohlenwasserstoff zu reinigen, und das Kühlen des
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nen von Kohlenstoff und Teer können wirksam erreicht werden, indem eine kleine Menge Wasser oder eine kleine Menge flüssigen Kohlenwasserstoffs gesprüht oder gespritzt werden. Weiterhin kann die Temperatur des Wirbelbettes bequem gesteuert werden, indem die Menge eingespritzter Flüssigkeit gesteuert wird, und das Spaltgasprodukt kann auf eine gewünschte Temperatur gekühlt werden. Weiterhin sind in Übereinstimmung mit dem Verfahren gemäß der Erfindung die Arbeitsvorgänge des Abziehens von Feststoffpartikeln, die Kohlenstoff und Teer gefangen haben, aus dem Wirbelbett und das Regenerieren dieser Feststoffpartikel zum Wiederumlaufenlassen oder Wiedereinführen in das Verfahren sehr leicht oder bequem auszuführen, und die durch Verbrennung von Kohlenstoff und Teer erzeugte Wärme kann wirksam wiedergewonnen werden. Weiterhin ist es bei dem Verfahren gemäß der Erfindung nicht notwendig, einen Gasverteiler zu verwenden, dessen Verwendung bei dem üblichen Verfahren, bei welchem ein Wirbelbett verwendet wird, unabdingbar bzw. unvermeidbar ist. Demgemäß treten bei dem Verfahren gemäß der Erfindung Verstopfungen der Kühlvorrichtune. die sich bei dem Verfahren, bei welchem ein übliches Wirbelbett verwendet wird, oftmals auftreten, nicht auf, und die Ausrüstung kann bequem oder leicht gewartet werden. Dies sind typische Beispiele industrieller Wirkungen und Vorteile, die durch das Verfahren gemäß der Erfindung erzielt werden.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Beispielen näher erläutert.
Beispiele 1 bis 5
Ein Spaltgasprodukt hoher Temperatur der nachstehend angegebenen Zusammensetzung, das durch thermisches Spalten von Minas-Rohöl erhalten wurde, wurde behandelt unter Verwendung eines Wirbelbett-Kühlbehälters gemäß F i g. 1, der mit einer Spaltgaseintrittsöffnung 9 eines Innendurchmessers von 110 mm, einer Leitung 14 eines Innendurchmessers von 41,6 mm zum Abziehen von Feststoffpartikeln, an denen Kohlenstoff und Teer anhaften, einer Leitung 7 eines Innendurchmessers von 41,6 mm zum Zuführen von Feststoffpartikeln, einer Düse 13 eines Innendurchmessers von I^ mm zum Zuführen von Wasser oder flüssigem Kohlenwasserstoff, einer Leitung 11 eines Innendurchmessers von 45 mm zum Zuführen von Dampf oder gereinigtem Spaltgas zum Einspritzen oder Einsprühen von Wasser oder flüssigem Kohlenwasser-
stoff und mit einer Leitung 8 versehen, die einen Innendurchmesser von 155,2 mm hat und zum Abziehen des behandelten Spaltgasproduktes dient. Der Behälter 1 hatte einen Innendurchmesser von 450 mm und eine Höhe von 2150 mm.
Zusammensetzung des Spaltgasproduktes Komponenten
Volumenprozent
Teer
Kohlenstoff
Dampf (siehe Tabelle 1) (siehe Tabelle 1) 37,8
Komponenten
Volumenprozent
II, 7,0
CII4 9,5
C2II, 0,4
C2II4 15,4
C2Il1, 1,7
C-Jl1, 5,1
C1Six 0,2
C4II1, 1,0
C4I Is 1,1
CO 6,0
CO: 13,2
O2 0.1
N2 0,2
Leichtöl 0,7 (Siedepunkt niedriger als 15'1 C)
Schweröl 0,6 (Siedepunkt von 150 bis 300 C)
Tabelle 1
Als Feststoffpartikel, die in Wirbelung verset:« werden sollten, wurden Mullitepartikel (3 AI2O3 · 2 S1O2) verwendet mit einem Durchmesser von 1 bis 2 mm, und Feststoffpartikel, die Kohlenstoff und Teer gefangen hatten, wurden mittels einer Vorrichtung regeneriert, wie es in F i g. 1 dargestellt ist. Anschließend wurden die regenerierten Partikel wieder in das Verfahren eingeführt.
Der Neigungswinkel der kegelstumpfförmigen Bodenwand (divergenter Winkel an dem Eintrittsöffnungsteil) des Wirhelbetthehälters 1 wurde auf 60° eingestellt.
Kontinuierliches Arbeiten wurde während 72 Stunden durchgeführt, und zwar unter Bedingungen, die in der Tabelle 1 angegeben sind. Die erhaltenen Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 1 dargestellt.
Bei den Beispielen 1 bis 3 wurde die jeweils vorhandene Menge der Feststoffpartikel konstant gehalten, jedoch waren die Temperaturen des Wirbelbettes verschieden. Bei den Beispielen 4 und 5 waren die Temperatur des Wirbelbettes und die jeweils vorhandene Menge an Feststoffpartikeln konstant, jedoch war die wieder in das Verfahren zurückgeführte Menge regenerierter Feststoffpartikel verschieden.
Betriebsbedingungen
Spaltgastemperatur ( C)
Teergehalt im Spaltgas (g/Nm' Trockengas) Kohlenstoffgehalt im Spaltgas (e/Nnv1 Trockengas) Spaltgaszufuhrgeschwindigkeit (nrVhr bei 800 C) Spaltgasgeschwindigkeit an der Eintrittsöffnung (m/sec) Eingespritzte Wassermenge (kg/Std.)
Dampfmenge fur Wassersprühen (kg/Std.) Menge an Feststoffpartikeln, die im Bett vorhanden sind (kg)
Umlaufen gelassene Menge an Feststoffpartikeln (kg/Std.)
Zuführgeschwindigkeit an Feststoffpartikeln (kg/Std.) Oberflächengeschwindigkeit des Gases in einer leeren Säule (m/scc)
Ergebnisse
Temperatur des behandelten Spaltgases am Behälteraustritt ("C)
Teergehalt im behandelten Spaltgas (g/Niti3 Trockengas)
Kohlenstoffgehalt im behandelten Spaltgas (g/Nm3 Trockengas)
Teermenge an den Feststoffpartikeln (g/kg Feststoffpartikei)
Kohlenstoffmenge an den Feststoffpartikeln (g/kg Feststoffpartikel)
Beispiel Nr. 2 3 4 5
1 800 800 800 800
800 20,3 20,3 20,3 20.3
20,3 47,3 47,3 47,3 47,3
47,3 1482 1482 1482 1482
1482 43,3 43,3 43,3 43,3
43,3 97,9 82,4 97,9 97,9
114.1 32,6 27,5 32,6 32,6
38,1 90 90 90 90
90 120 120 90 150
120 3 3 3 3
3 2,32 2,37 2,32 2,32
2,26 400 450 400 400
350 6,1 7,3 6,3 5,9
4,0 11,8 14,7 12,3 11,3
7,1 19,3 17,6 25,3 15,6
22,0 48,2 44,3 63,3 39,0
54,6
13 14
nung 9 angeordnet, und die andere Prallplatte war
B e ι s ρ ι e I e 6 und 7 ti 95 mm über der öffnung 9 angeordnet Als Feststoff- Ein Spaltgasprodukt hoher Temperatur, welches partikel wurden Mullitepartikel (3 AI2O3 · 2 SiO2) mit
durch thermisches Spalten von Minas-Rohöl erhalten einem Durchmesser von 1 bis 2 mm verwendet Die
wurde, wurde bebandelt unter Verwendung eines 5 Feststoffparlikel, an denen Kohlenstoff und Teer
Wirbelbett-Kühlbehälters gemäß Beispiel 1. In dem anhaftete, wurden in einer Vorrichtung gemäß F i g. 1 Behälter waren weiterhin zwei Prallplatten 55 gemäß regeneriert und wieder in das Verfahren eingeführt Das F i g. 3 vorgesehen mit einem Innendurchmesser von kontinuierliche Arbeiten wurde unter den Bedingungen
240 mm und vier Löchern eines Innendurchmessers von gemäß Tabelle 2 während 72 Stunden durchgeführt Die
50mm. Wie in Fig.4 dargestellt, war eine der io erhaltenen Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 2
Prallplatten 745 mm oberhalb der Spaltgaseintrittsöff- angegeben. Tabelle 2 Beispiel 6 Beispiel 7 Betriebsbedingungen Spaltgastemperatur (°Q Tecrgehait im Spaltgas (g/Nrn3 Trockengas) Kohlenstoffgehalt im Spaltgas (g/Ntn3 Trockengas) Spaltgaszufuhrgeschwindigkeit (mVhr bei 800°Q Spaltgasgeschwindigkeit an der Eintrittsöffhung (m/sec) Eingespritzte Wassermenge (kg/Std.) Dampfmenge für Wassersprühen (kg/Std.) Menge an Feststoffpartikein, die im Bett vorhanden sind Umlaufen gelassene Menge an Feststoffpartikeln (kg/Std.) Zuführgeschwindigkeit an Feststoffpartikeln (kg/Std.)
Oberflächengeschwindigkeit des Gases in einer leeren Säule (m/sec)
Ergebnisse Temperatur des behandelten Spaltgases am Behälteraustritt 400 400
(Q
Teergehalt im behandelten Spaltgas (g/NmJ Trockengas) 5,3 4,5 Kohlenstoffgehalt im behandelten Spaltgas (g/Nm3 9,9 8,0 Trockengas) Teermenge an den Feststoffpartikeln (g/kg Feststoff- 20,4 21,5
partikel)
Kohlenstoffmenge an den Feststoffpartikeln (g/kg Fest- 50,7 53,3
stoffpartikel)
io rierten Feststoffpartikel wurden wieder in das Verfah-
Beispiele ren eingeführt und wiederholt verwendet. Kontinuierli-
Der Wirbelbett-Kühlbehälter 1 eines Innendurchmes- -,<> ches Arbeiten wurde während 72 Stunden ausgeführt sers von 450 mm wurde mit 12 kreisförmigen Rohren 57 unter den in Tabelle 3 angegebenen Bedingungen. Die eines Innendurchmessers von 76,2 mm, einer Dicke von Ergebnisse sind ebenfalls in der Tabelle 3 angegeben. 4 mm und einer Länge von 700 mm versehen, wie es in den F i g. 5 und 6 dargestellt ist. Die Rohre 57 waren in Tabelle 3 Form eines gleichseitigen Dreieckes einer Steigung ή oder Teilung von 150 mm angeordnet und sie wurden in Längsrichtung in den Behälter 1 derart eingesetzt, daß ihr unteres Ende 500 mm oberhalb der Spaltgaseintritts· öffnung 9 lag. Unter Verwendung eines solchen Behälters wurde ein Spaltgasprodukt hoher Tempera- hn tür, welches durch thermisches Spalten von Minas-Rohöl erhalten wurde, behandelt. Als Feststoffpartikel, die in dem Wirbelbett in Wirbelung versetzt werden sollten, wurden sphärische Mullitepartikel (3 AI2O3 · 2 SiO2) eines Durchmessers von 1 bis 2 mm verwendet. Die μ Feststoffpartikel, an denen Kohlenstoff und Teer anhaftete, wurden mittels Luft bei 9000C in dem Regenerator gemäß Fig. I verbrannt, und die regene-
800 800
20,3 203
47,3 47,3
1482 1482
43,3 43,3
97,9 97,9
32,6 32,6
120 150
120 120
3 3
2,32 2,32
Beispiel
Nr. 8
Betriebsbedingungen
Spaltgastemperatur ( C) 800
Teergehalt im Spaltgas 20,3
(g/Nm1 Trockengas)
Kohlenstoffgehalt im Spaltgas 47,3
(g/Nm' Trockengas)
Spaltgaszuführgcschwindigkeit 1482
(mVhr bei 800 C)
21 14 062 15 Fortsetzung 16 Beispiel
Nr. 8
Betriebsbedingungen 43,3
Spaltgeschwindigkeit an der Eintritts-
öflhung (m/sec) 97,9
Eingespritzte Wassermenge (kg/Std.) 32,6
Dampfmenge fur Wassersprühen
(kg/Std.) 120
Menge an FeststofFpartikeln, die im Bett
vorhanden sind (kg) 90
Umlaufen gelassene Menge an Fest-
stofipartikeln (kg/Std.) 3
Zuführgeschwindigkeit an FeststofF
partikeln (kg/Std.) 2,32
Oberflächengeschwindigkeit des Gases
in einer leeren Säule (m/sec)
Ergebnisse 400
Temperatur des behandelten Spaltgases
am Behälteraustritt ("Q 3,6
Teergehalt im behandelten Spaltgas
(g/Nm3 Trockengas) 7,4
Kohlenstoffgehalt im behandelten
Spaltgas (g/Nm3 Trockengas) 30,1
Teermenge an den Feststoffpartikeln
(g/kg Feststoffpartikel) 72,1
Kohlenstoffmenge an den Feststoff-
partikeln (g/kg Feststoffpartikel)
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

  1. Patentansprüche;
    1, Verfahren zum Abscheiden von Kohlenstoff und Teer aus einem Spaltgasprodukt, das durch ι thermische Spaltung eines Kohlenwasserstoffes erhalten worden ist, wobei das Spaltgasprodukt mit Wasser oder einem flüssigen Kohlenwasserstoff behandelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Spaltgasprodukt hoher Temperatur einem, in einen kegelstumpfförmigen Boden aufweisenden, anorganische, hitzebeständige Feststoffteilchen enthaltenden. Behälter durch die Mitte dessen kegelstumpfförmigen Boden derart zugeführt wird, daß aus dem Spaltgasprodukt und den Feststoffteilchen ι ί ein Wirbelbett gebildet wird, daß Wasser oder flüssiger Kohlenwasserstoff zur Abschreckung des Spaltgasproduktes in das Wirbelbett eingespritzt und verdampft wird und daß die mit Kohlenstoff und Teer beschichteten Feststoffteilchen kontinuierlich abgezogen und durch regenerierte oder frische Feststoffteilchen ersetzt werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser oder der flüssige Kohlenwasserstoff in einer Menge zugeführt wird, durch welche die Temperatur des Wirbelbettes auf 200 bis 6000C gehalten wird.
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