AT200127B - Verfahren zur Pyrolyse von Kohlenwasserstoffen und Ofen zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Pyrolyse von Kohlenwasserstoffen und Ofen zur Durchführung des Verfahrens

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AT200127B
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  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Verfahren zur Pyrolyse von Kohlenwasserstoffen und Ofen zur Durchführung des Ver- fahrens 
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Pyrolyse von Kohlenwasserstoffen und auf Öfen zur Durchführung des Verfahrens, hauptsächlich im Hinblick auf die Herstellung ungesättigter Kohlenwasserstoffe, insbesondere von Acetylen und/oder Äthylen oder 
 EMI1.1 
 



   Es ist bekannt, dass man diese ungesättigten Kohlenwasserstoffe dadurch erzeugen kann, indem man höher gesättigte Kohlenwasserstoffe als solche, die man erhalten will, im gasförmigen Zustand oder durch Zerstäubung in Form feinstverteilter Flüssigkeiten während sehr kurzer Zeit auf hohe Temperaturen bringt. 



   Es ist auch bekannt, die zu spaltenden Kohlenwasserstoffe, um sie auf die benötigte Temperatur zu bringen, in die heissen Verbrennungsgase einer Brennerflamme einzuführen, welche mit einem gasförmigen oder flüssigen Brennstoff und mehr oder weniger konzentriertem Sauerstoff gespeist wird. Um die weiteren Vorgänge der Konzentration des erzeugten Acetylens und/oder des Äthylens zu begünstigen, ist es zweckmässig, in das Pyrolysegas so wenig wie möglich von einem unwirksamen Gas einzuführen.

   Zu diesem Zweck ist es günstig, den Brenner entweder mit Sauerstoff, der ein Minimum eines anderen Gases, namentlich Stickstoff, enthält, zu speisen oder einen Brennstoff zu verwenden, der einen hohen Heizwert besitzt, vorzugsweise ein Gas, das reich ist an Wasserstoff (beispielsweise mehr oder weniger reinem Wasserstoff, Gas von Koksöfen usw.), wobei der Wasserdampf, welcher bei der Verbrennung des Wasserstoffes entsteht, leicht kondensiert und vom Pyrolysegas getrennt werden kann. 



   Bei der Mehrzahl der bis jetzt vorgeschlagenen oder durchgeführten Verfahren verwendet man Öfen, hauptsächlich Öfen von kreisförmiger Bauart, in welche durch konzentrische Leitungen der Brennstoff und das Sauerstoff enthaltende Gas getrennt voneinander eingeführt werden, die sich unter Bildung einer Flamme in der Verbrennungskammer an der Austrittsstelle aus dem Brenner mischen. Die zu spaltenden Kohlenwasserstoffe werden dann transversal oder tangential in die heissen Verbrennungsgase dieser Flamme eingespritzt, wo sie in der Pyrolysekammer unter dem Einfluss der hohen Temperatur in ungesättigte Kohlenwasserstoffe zerfallen. Letztere werden hierauf meistens durch Quereinspritzen von Wasser abgeschreckt. 



   Die Arbeitsbedingungen dieses Verfahrens haben sich indessen, hauptsächlich vom thermischen Standpunkt aus betrachtet, als nicht voll wirksam erwiesen. 



   In der Verbrennungskammer handelt es sich darum, eine Verbrennungsreaktion zu erreichen, welche so weit wie möglich die adiabatischen Bedingungen unter einem Minimum an Sauerstoffverbrauch verwirklicht. 



   Um dieses Resultat zu erreichen, sind folgende Grundsätze zu beobachten : a) eine soweit wie möglich getriebene Vorwärmung des Brennstoffes und des Sauerstoff enthaltenden Gases, b) Einführung dieser Reagenzien in die Verbrennungskammer unter derartigen Bedingungen für die Geschwindigkeit und Richtung, dass die Mischung praktisch augenblicklich und homogen ist, was die kürzest mögliche Reaktionszeit zur Folge hat und die Verwendung einer Kammer kleinsten Volumens gestattet, c) die Verminderung der Wärmeverluste der Reaktion durch die Wände der Verbrennungskammer. 



   Wenn man versucht, diese verschiedenen Bedingungen zu verwirklichen, kommt man leicht dazu, durch Wirbeleffekte eine sehr grosse Reaktionsgeschwindigkeit zu erzielen, welche zu sehr kleinen Kammervolumina führt. Im Gegensatz hiezu stellt jedoch die Verwirklichung dieser Verbrennungskammer, welche sehr hohen Temperaturen widerstehen muss, unter maximaler Begrenzung der Wärmeverluste durch die Wände dieser Öfen gewisse Probleme, deren Lösung schwierig ist. 



   Die Strahlung der Flamme auf die Wände und die Wirbelbildung im Innern der Verbrennungskammer sind derart heftig, dass das allgemein zur Konstruktion dieser Wände benützte feuerbeständige Material raschest zerfällt. Anderseits sind metallische Wände mit äusserer Wasserkühlung Ursache von zu hohen Wärmeverlusten und können deshalb nicht in Betracht kommen. 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 



   Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, diese
Unzukömmlichkeiten zu beheben und die Her- stellung praktisch adiabatischer Bedingungen in der Verbrennungskammer zu gestatten. 



   Das zu diesem Zweck angewendete Verfahren besteht in der Bildung eines oder mehrerer
Kränze aus Sauerstoff-Wasserstoff-Flammen, die sich parallel zur Achse der Verbrennungskammer fortpflanzen, deren Wände aus feuerbeständigem
Material bestehen und auf der Innenseite durch einen Gasschirm, insbesondere einen Schirm aus Wasserdampf hoher Temperatur, oder einem andern Gas, geschützt werden, das, wie der Wasserdampf, ein beträchtliches Absorptionsvermögen für die Strahlung aufweist. 



   Zu diesem Zweck unterwirft man das brennbare
Gas und den Sauerstoff einer so weit wie möglich getriebenen Vorwärmung, um den Bedarf an
Sauerstoff zu reduzieren und der Flamme eine maximale Temperatur zu geben. Man führt jedes der Reagenzien vorgewärmt durch eine Reihe von Öffnungen kleinen Durchmessers in die Verbrennungskammer ein, welche in einem Kranz derart angeordnet sind, dass jeder Öffnung, welche das brennbare Gas zuführt, eine Sauerstoff zuführende Öffnung entspricht. 



   Die Eintrittsrichtungen beider Ströme treffen sich unter einem Winkel von 90 bis 180  . Anderseits sind die Dimensionen der Einlassöffnungen derart, dass die Ströme hohe Austrittsgeschwindigkeiten erhalten und dass die Bewegungsgrössen praktisch gleich sind. 



   Dank dieser Anordnung der Zuführungsöffnungen für das Reaktionsgas schafft man eine Reihe von Elementarbrennern, wobei für jeden von ihnen die Mischung sich sehr nahe, aber ausserhalb des Verteilers der Gase in wirksamer und homogener Art vollzieht. Die sehr kurzen Elementarflammen dieser Brenner vereinigen sich zu einem praktisch kontinuierlichen, sehr kurzen Kranz mit der Fortpflanzungsrichtung parallel zur Achse der Verbrennungskammer und ohne unmittelbaren Kontakt mit der Innenwand dieser Kammer. 



   Indem so die durch diese Flammen erzeugte Energie in einer Kammer bei praktisch adiabatischem Zustand bei kleinstem Volumen konzentriert wird, vermindert man die Wärmeverluste, es ist jedoch die seitliche innere Wand dieser Kammer einer intensiven Strahlung unterworfen. Um einen schnellen Verfall des für den Aufbau dieser Wand verwendeten Materiales zu vermeiden, schützt man diese letztere durch einen Mantel aus Wasserdampf, welcher wie ein Strahlungsschirm wirkt, so dass die innere Wand sich in guten thermischen Widerstandsbedingungen befindet. 



   Um die besten Bedingungen zu verwirklichen, welche auf die volle Wirksamkeit dieses Schirmes hinzielen, spritzt man den Wasserdampf mit einer so hoch wie möglichen Temperatur in Form einer homogenen, kontinuierlichen und vollen Fläche längs der Wände der Verbrennungskammer ein. 



   Ausser seiner Wirksamkeit als Wärmeschutz- schirm bietet der Wasserdampf im Hinblick auf die Ausbeute und die Wirtschaftlichkeit des pyro- lytischen Verfahrens noch andere Vorteile. Er wandelt einen Teil des Kohlenmonoxyds aus den
Verbrennungsgasen in Kohlendioxyd um, welches leichter von den Produkten der Pyrolyse trennbar ist und er erlaubt, ohne die Anzahl der verfüg- baren Kalorien zu verändern, das Verbrennungs- gas, dessen Temperatur für die betrachtete Re- aktion zu hoch sein könnte, zu kühlen, wie dies z. B. bei der Erzeugung von Äthylen oder anderen
Olefinen der Fall ist. 



   Die Art und die Vorteile der vorliegenden Er- findung werden durch die Beschreibung von Pyro- lyseöfen für Kohlenwasserstoffe, wie sie als Bei- spiel schematisch die Fig. 1-4 darstellen, besser verständlich. 



   Die Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen kreis- förmigen Ofen für die Erzeugung ungesättigter
Kohlenwasserstoffe durch Einspritzen des pyro- lytisch zu behandelnden Kohlenwasserstoffes in die heissen Gase eines Flammenkranzes. Die
Fig. 2 zeigt in grösserem Massstab einen Teil des
Ofens nach Fig. 1. Die Fig. 3 ist die schematische
Darstellung eines Verteilers, wie er in einem Ofen grosser Kapazität verwendet wird. Die Fig. 4 ist ein Schnitt durch eine andere Ofentype grosser
Kapazität. 



   Der kreisförmige Ofen nach Fig. 1 umfasst in seinen wesentlichen Teilen den Verteiler   1,   die
Verbrennungskammer 2 und die Pyrolysekammer   3,   beide aus feuerfesten Wänden 4. Er wird ver- vollständigt durch getrennte Zuführungsleitungen
5 und 6 für das brennbare Gas und den Sauerstoff, durch die konzentrischen, den Verteiler 1 durch- dringenden Aufsätze 7 und 8 für die Einführung der gasförmigen Reagenzien in die Verbrennungs- kammer 2, durch den Zuführungskanal 9 für die pyrolytisch zu behandelnden Kohlenwasserstoffe und durch die Vorrichtung 10 zur Abschreckung des Pyrolysegases. 



   Der Verteiler besitzt seitlich der Verbrennungs- kammer eine ringförmige Ausnehmung   11,   deren
Achse mit der Längsachse des Pyrolyseofens über- einstimmt und in welcher die konzentrischen
Aufsätze 7 und 8 endigen. Die Seiten der Aus- nehmung   11,   welche so geneigt sind, dass sie einen
Winkel von vorzugsweise   900 bilden,   werden von den Löchern 12 und 12'durchsetzt, die die kon-   zentrischenAufsätze   7und8 mit der Verbrennung- kammer 2 in Verbindung setzen. Die Fig. 2 stellt in grösserem Massstab einen Teil der ring- förmigen Ausnehmung 11 dar. 



   Der Durchmesser dieser Löcher 12 und   12'   muss derart sein, dass
1. die Austrittsgeschwindigkeit jedes der beiden
Ströme grössenordnungsmässig 100 bis 200 m/sek beträgt,
2. die Bewegungsgrössen beider Ströme, welche aus den entsprechenden gegenüberliegenden Lö- :   chern   austreten, praktisch identisch sind.
Ein   Kühlsystem   mit Umlauf von kaltem Wasser zwischen den Leitungen 13 und   14,   mit Durch- 

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 gängen zwischen den ringförmigen Kanälen 15 und   16,   sowie die Leitungen 17 und 18 schützen den Verteiler 1 gegen die Wirkung der intensiven
Strahlung der Flammen, welche in der Ver- brennungskammer entstehen. 



   Ein an dem Verteiler 1 anliegender ringförmiger
Dampfsammler 19 besitzt einen engen Schlitz 20, welcher mit Hilfe einer ringförmigen Führung 21 der Verteilung des überhitzten Wasserdampfes längs der seitlichen Wand aus feuerbeständigem
Material 2 der Verbrennungskammer dient, im
Hinblick auf den thermischen Schutz dieser Wand. 



   Der Zuführungskanal 9 für die pyrolytisch zu behandelnden Kohlenwasserstoffe weist Öffnun- gen 22 zur Einspritzung dieser Kohlenwasser- stoffe in die Pyrolysekammer auf. 



   In die Verbrennungskammer 2 führt man durch die Löcher 12 und 12'Wasserstoff oder ein wasser- stoffreiches Gas und Sauerstoff vorgewärmt ein, welche Gase durch die Leitungen 5 und 6 und die konzentrischen Aufsätze 7 und 8 zugeführt werden. Diese gasförmigen Reagenzien, deren
Austrittsgeschwindigkeiten hoch und deren Be- wegungsgrössen praktisch gleich sind, treffen sich aus entgegengesetzten Richtungen und bilden einen Winkel von mindestens 90  , was eine wirk- same und homogene Mischung sicherstellt, unter Bildung eines kurzen Flammenkranzes, dessen allgemeine Richtung parallel mit der Achse der Verbrennungskammer verläuft und so gestattet, dieser Kammer ein minimales Volumen zu geben. 



   Man konzentriert so die von den Flammen erzeugte Energie und vermindert die Wärmeverluste, aber es wird dadurch notwendig, die Wand 4 der Verbrennungskammer 2 durch einen
Schirm aus Wasserdampf, den man in Form eines
Kranzes durch den Schlitz 20 und die Führung 21 einspritzt, gegen Überhitzung zu schützen. 



   Am Ausgang der Verbrennungskammer tritt der überhitzte Wasserdampf (durch die Flammen gebildeter   Wasserdampf+Wasserdampf   des
Schutzschirmes) in die Pyrolysekammer über. Er mischt sich dort mit dem durch die Öffnungen 22 quer zur Richtung des Flusses dieses Dampfes eingespritzten Kohlenwasserstoff. 



   Unter der Einwirkung der hohen Temperaturen wird der Kohlenwasserstoff zu Acetylen und/oder Äthylen oder andern Olefinen zerlegt. Man schreckt das Pyrolysegas durch Quereinspritzung kalten Wassers mittels der Zerstäubervorrichtung 10 ab. 



   Diese Ofenbauart eignet sich insbesondere für mittlere Produktionskapazitäten von Pyrolysegas. 



   Für grössere Kapazitäten mit einer Verbrennungskammer kleinsten Volumens ist das Prinzip der Flammenkränze und des Schutzschirmes aus Wasserdampf ebenfalls anwendbar. Gemäss einer besonders vorteilhaften Form der Erfindung erhält der Brenner mehrere Sauerstoff- und Wasserstoffzuführungen, derart, dass sie mehrere konzentrische Flammenkränze in der Verbrennungskammer bilden. Als Beispiel zeigt die Fig. 3 den Brenner eines Ofens, auf welchen man dieses Prinzip angewendet hat. 
Die Bezugszeichen haben dieselbe Bedeutung wie bei dem Ofen nach Fig. 1. Das brennbare
Gas und der Sauerstoff, zugeführt durch die Leitungen 7 und   8,   münden in drei ringförmigen Ausnehmungen 11 ein, in einer Reihe von Löchern 12 und 12', die einander gegenüberliegen und die am Ausgang des Verteilers 1 in der Verbrennungskammer 2 drei Flammenkränze bilden.

   Die Wand 4 der Verbrennungskammer wird durch einen Schirm aus Wasserdampf gegen die Flammenstrahlung geschützt, welcher, aus dem Sammler 19 stammend, durch Passieren des Schlitzes 20 und gelenkt durch den Ring   21,   eingespritzt wird. 



   Nach einer Variante kann man ausserdem durch eine Reihe von Öffnungen, welche derart zwischen die ringförmigen Ausnehmungen 11 verteilt sind, dass sie zwei weitere Kränze aus Wasserdampf zwischen den drei Flammenkränzen bilden, mehr Wasserdampf in die Verbrennungskammer einbringen. 



  Es ergibt sich daraus in jedem Querschnitt der von   dem Verbrennungsgas erfüllten Verbrennungskam-    mer eine grössere Gleichförmigkeit der thermischen Verhältnisse und des Reaktionszustandes. 



   Eine andere Form der Ausführung vorliegender Erfindung, welche besonders vorteilhaft für die Verwirklichung von Industrieeinheiten mit grossen Kapazitäten ist, besteht in der Verwendung eines ringförmigen Ofens, wie er beispielsweise in Fig. 4 schematisch dargestellt ist. 



   Die Verbrennungskammer 2 ist ringförmig und sie wird zwischen der Seitenwand 4 und dem ringförmigen Kern 23 gebildet, dessen Wand 24 aus feuerbeständigem keramischem oder metallischem Material durch die Zirkulation von kaltem Wasser in der Hülle 25 abgeschreckt wird. 



   Das brennbare Gas und der Sauerstoff, zugeführt durch die Leitungen 7 und   8,   mischen sich innig in der ringförmigen Ausnehmung 11 am Ausgang des Verteilers 1 und sie bilden einen Kranz von Wasserstoff-Sauerstoff-Flammen in der ringförmigen Verbrennungskammer 2. Die Wände 4 und 24 dieser Verbrennungskammer werden gegen die Strahlung des Flammenkranzes durch einen Schirm aus Wasserdampf geschützt, welcher, aus den Sammlern 19 und 26 stammend, durch die Schlitze 20 und 27 und gelenkt durch 
 EMI3.1 
 wird. 



   In den überhitzten Wasserdampf, welcher die Verbrennungskammer 2 verlässt, spritzt man den pyrolytisch zu behandelnden Kohlenwasserstoff durch eine Reihe von Öffnungen 22 und 22'ein, welche auf zwei ringförmige, konzentrische Kränze verteilt sind, die sich am Umfang der Verbrennungskammer 2 bzw. am zentralen Kern 23 befinden. Der Kohlenwasserstoff wird durch die Leitungen 9 und 9'in zwei getrennten Strömen zugeführt. Indem man senkrecht auf die Strömungsrichtung des überhitzten Wasserdampfes die Strahlen des pyrolytisch zu behandelnden Kohlenwasserstoffes gegeneinander lenkt, erzielt man eine vollkommene Mischung der reagierenden Gase. 

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   Man schreckt das Pyrolysegas durch Quereinspritzung von Wasser mittels der Zerstäuber 10 und 10'ab. 



   Diese ringförmige Ofenbauart mit einem oder mehreren Flammenkränzen ist besonders interessant, denn sie gestattet grosse Mengen von Kohlen-   wasserstoffenpyrolytisch unter Arbeitsbedingungen    zu behandeln, die sowohl in der Verbrennungskammer als auch in der Pyrolysekammer selbst für grosse Ofendimensionen homogen bleiben. Es genügt, einen zentralen Kern zu verwenden, dessen Durchmesser in Abhängigkeit von der Vergrösserung des Ofendurchmessers zunimmt, um identische Zustände der Durchdringung und der Ausbreitung der gasförmigen Kohlenwasserstoffe in den Verbrennungsgasen aufrecht zu erhalten. 



   Es sei bemerkt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist und dass sie ebenfalls die Abänderungen und Varianten umfasst, welche der Fachmann daran anbringen könnte. So kann man längs der Wände der Verbrennungskammern Wasser einspritzen, welches unter der Einwirkung der hohen Temperatur dieser Kammern verdampft und einen Wärmeschutzschirm bildet. Diese Arbeitsweise ist besonders interessant, wenn man das Verbrennungsgas zwecks Pyrolyse von Kohlenwasserstoffen zu Olefinen abzuschrecken wünscht. 



   Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, angewendet auf die Pyrolyse des Propans zu Acetylen und Äthylen, ohne sie jedoch darauf zu beschränken. 



   Beispiel 1 : Der   Ofen, wie ihn Fig. 1   dargestellt, wird zur gleichzeitigen Erzeugung von 2 Tonnen Acetylen pro Tag und 2, 5 Tonnen Äthylen pro Tag verwendet. Die durch den Verteiler 1 und die Wand 4 begrenzte Verbrennungskammer   2,   beide aus feuerbeständigem Material, hat einen inneren Durchmesser von 140 mm und eine Höhe von 160 mm. Der Verteiler 1 besitzt eine ringsförmige Ausnehmung 11, deren jede Seite unter einem Winkel von   45'geneigt   ist und welche, verteilt auf einen Ring von 104 mm Durchmesser, 24 Löcher   12'mit 7 mm   Durchmesser und ebenso 24 Löcher 12 zu 4, 5 mm, auf einen Ring von 66 mm Durchmesser verteilt, aufweist. 



    Koksofengas, dessen mittlere Zusammensetzung die folgende ist   
 EMI4.1 
 
<tb> 
<tb> Wasserstoff <SEP> 58, <SEP> 9 <SEP> Vol.-% <SEP> 
<tb> Methan <SEP> 25, <SEP> 4 <SEP> Vol.-% <SEP> 
<tb> Kohlenwasserstoff <SEP> mit <SEP> C2. <SEP> 3, <SEP> 0 <SEP> Vol. <SEP> -% <SEP> 
<tb> Kohlendioxyd <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP> Vol.-% <SEP> 
<tb> Kohlenmonoxyd........ <SEP> 6, <SEP> 4 <SEP> Vol.-% <SEP> 
<tb> Stickstoff <SEP> 4, <SEP> 3 <SEP> Vol.-% <SEP> 
<tb> 
 wird auf   4500 C vorgeheizt,   durch die Leitung 6 und den Aufsatz 8 in einer Durchsatzmenge von 5200 Nm3/Tag zugeführt und durch die Löcher 12'in die   VerbrenoHngskammer   eingeführt.

   Der Sauerstoff, mit einer Reinheit von 96% und ebenfalls auf 450   C vorgeheizt, tritt in die Verbrennungskammer auf dem Wege über die Leitung 5, den Aufsatz 7 und die Löcher 12 ein ; der Durchsatz ist 4800 Nm3/Tag. 



   Bei ihrem Eintritt in die Verbrennungskammer durchdringen sich diese gasförmigen Reagenzien unter einem Winkel von   90   und   entzünden sich, wobei sie einen Kranz aus Flammen ergeben. 



  Dieser letztere, mit einer Fortpflanzungsrichtung parallel zur Achse der Verbrennungskammer, ist längs der Wand dieser Kammer von einem Schirm aus Wasserdampf von 700   C umgeben, welcher, aus dem Sammler 19 stammend, unter einem Druck von   2 kgfcm2   durch den Schlitz 20 von 1 mm Breite in einer Menge von 8 t/Tag eingeblasen wird. 



   In den überhitzten Wasserdampf (Dampf, welcher aus der Verbrennung des Koksofengases stammt + Dampf des Schirmes) mit einer Temperatur von über 1400   C spritzt man durch die Öffnungen 22 in einem Abstand von 160 mm vom Verteiler 1 4070 Nm3/Tag eines auf 350   C vorgewärmten Propan-Butan-Gemisches folgender Zusammensetzung : 
 EMI4.2 
 
<tb> 
<tb> Propan <SEP> 82, <SEP> 3 <SEP> Vol.-% <SEP> 
<tb> Butan <SEP> 15, <SEP> 3 <SEP> Vol.-% <SEP> 
<tb> Buten <SEP> 2, <SEP> 4 <SEP> Vol.-%. <SEP> 
<tb> 
 
Nach der Abschreckung infolge Quereinspritzung von Wasser durch den zentralen Zerstäuber 10 enthält das Pyrolysegas   9, 8 Vol.-%   Acetylen und   11, 2%   Äthylen (bezogen auf das trockene Gas. 



   Beispiel 2 : Für die Behandlung grösserer Gasmengen verwendet man vorteilhaft den in Fig. 4 dargestellten ringförmigen Ofen :
Die ringförmige Kammer 2, welche einen zentralen Kern mit 200 mm Durchmesser umgibt, ist durch eine feuerfeste Wand 4 im Abstand von 70 mm von der feuerfesten Wand 24 begrenzt.   Ihre 1   Höhe beträgt 160 mm zwischen dem Verteiler 1 und den Vorrichtungen 22 und 22'zur Einspritzung der pyrolytisch zu behandelnden Kohlenwasserstoffe. 



   Das durch die Leitung 8 zugeführte   Koksofen- 1   gas tritt durch 100 Löcher   12'von   7 mm Durchmesser, die auf einen Kreis von 294 mm Durchmesser verteilt sind, in die Verbrennungskammer ein. Der Sauerstoff seinerseits wird durch die Leitung 7 zugeführt und er tritt durch 100   Löcher 1   12 von 4, 5 mm Durchmesser, welche auf einen Kreis von 246 mm Durchmesser verteilt sind, ein. 



   Die feuerfesten Wände 4 und 24 der Verbrennungskammer sind gegen Überhitzung ge-] schützt durch Wasserdampf, welcher durch die Schlitze 20 und 27 von 1 mm Breite mit 2   kgfcm2   eingeblasen wird. 



   Unter Verwendung von 16800 Nm3/Tag an Koksofengas bei   4500 C   (von einer Zusammen- 1 setzung, die identisch ist mit jener, die in dem vorausgehenden Beispiel angegeben wurde), von 
 EMI4.3 
 an Dampf von 700   C, erzielt man bei einer 1 Einspritzung von 19000 Nm3/Tag eines auf 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 350   C vorgewärmten Gemisches, das   82, 3 Vol.-%   an Propan und 15, 3 Vol.-% an Butan enthält (den Rest bildet Buten), ein Pyrolysegas, das 8 t/Tag an Acetylen und 9, 2 t/Tag an Äthylen enthält (bezogen auf das trockene Gas). 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Pyrolyse von Kohlenwasserstoffen durch Einspritzen derselben in heisse
Gase, die durch Verbrennung von vorerhitztem wasserstoffreichen Gas mit vorerhitztem Sauerstoff hergestellt wurden und Abschrecken des Pyrolysegases mit Wasser, dadurch gekennzeichnet, dass man das wasserstoffreiche Gas und den Sauerstoff in Strömen mit gleicher Bewegungsgrösse (Impuls) bei Geschwindigkeiten zwischen 100 und 200 m/sec unter einem Winkel von mindestens   900 aus   paarig zusammengehörenden Öffnungen, die auf zur Achse des Reaktionsraumes konzentrischen Kreisen in der Verteilerplatte des Reaktionsofens angeordnet sind, gegeneinander strömen lässt.

Claims (1)

  1. 2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass man Wasserdampf längs der inneren Seite der Wand (4) der Verbrennungskammer (2) einspritzt.
    3. Ofen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch l, bestehend aus einer Verbrennungskammer mit einer Verteilerplatte und zur Ofen- achse konzentrischen Zuführungen für das wasserstoffreiche Gas und den Sauerstoff, einer Reaktionskammer mit Öffnungen zur Einführung des Reaktionsgases sowie einer Einspritzvorrichtung für Wasser zum Abschrecken der Pyrolysegase, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteiler auf der Seite der Verbrennungskammer (2) mindestens eine kreisförmige zur Reaktionsraumachse konzentrische Ausnehmung (11) besitzt, in welche Düsen (12, 12') von kleinem Durchmesser für das wasserstoffreiche Gas und den Sauerstoff paarig unter einem Winkel von mindestens 90 münden.
    4. Ofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungskammer (2) einen am Verteiler (1) des brennbaren Gasgemisches befestigen, zentralen Kern (24) von derselben Länge wie die Verbrennungskammer aufweist.
    5. Ofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand des zentralen Kernes (24) auf der inneren Seite durch zirkulierendes kaltes Wasser gekühlt wird und die äussere Seite durch einen Schirm aus Wasserdampf geschützt ist.
    6. Ofen nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch ge- EMI5.1 trische Ausnehmungen (11) besitzt, zwischen denen sich die Einspritzöffnungen (20, 27) für den Wasserdampf befinden.
AT200127D 1957-06-08 1957-06-08 Verfahren zur Pyrolyse von Kohlenwasserstoffen und Ofen zur Durchführung des Verfahrens AT200127B (de)

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